Spektroskopie NMR - teoretické základy å spin jádra, kvantová čísla å energetické stavy jádra v magnetickém poli å rezonanční podmínka - instrumentace å pulsní metody, pulsní sekvence å relaxační procesy, FID, Fourierova transformace - NMR spektra a jejich interpretace å chemický posun, spin-spinové interakce å integrální intenzita å vícedimenzionální NMR Spektroskopie NMR - teoretické základy • spin jádra, kvantová čísla å spinový rotační moment (moment hybnosti) å kvantové číslo jaderného spinu I å pro NMR - jádra s I ¹ 0 å I = 0 - sudé hmotnostní a atomové číslo - 12C, 16O å I = celočíselné - sudé hmotnostní a liché atomové číslo - 14N, 10B, 2H åI = polovinové - liché hmotnostní číslo - 1H, 13C, 15N, 31P å projekce spinu magnetické kvantové číslo jaderného spinu - MI Spektroskopie NMR C:\Dokumenty\1ACH\spinyv magnetpoli.bmp Spektroskopie NMR C:\Dokumenty\1ACH\spinyvpoli.bmp Spektroskopie NMR gyromagnetický poměr Spektroskopie NMR C:\Dokumenty\1ACH\NMRstavy.bmp - teoretické základy • energetické stavy jádra v magnetickém poli POPULACE STAVŮ Spektroskopie NMR C:\Dokumenty\1ACH\precese.bmp Spektroskopie NMR C:\Dokumenty\1ACH\magnetizyace.bmp Spektroskopie NMR C:\Dokumenty\1ACH\sklapecipuls.bmp Spektroskopie NMR C:\Dokumenty\1ACH\FID1.bmp spin-mřížková spin-spinová Spektroskopie NMR C:\Dokumenty\1ACH\FID2.bmp Spektroskopie NMR C:\Dokumenty\1ACH\FID3.bmp Spektroskopie NMR 1- magnety 2- kyveta se vzorkem 3- vysílací cívka 4- přijímací cívka NMR - interpretace C:\Dokumenty\1ACH\zakladnivecivespektru.bmp NMR - interpretace orbitaly s orbitaly p sousední atomy Spektroskopie NMR C:\Dokumenty\1ACH\NMRstupnice.bmp NMR - interpretace C:\Dokumenty\1ACH\1HNMRposuny.bmp CHEMICKÉ POSUNY - 1H C:\Dokumenty\1ACH\13CNMRposuny.bmp CHEMICKÉ POSUNY - 13C NMR - interpretace CHEMICKÉ POSUNY - vlivy chemického okolí - indukční efekt - deformace elektronové hustoty v okolí měřeného jádra NMR - interpretace CHEMICKÉ POSUNY - vlivy chemického okolí - indukční efekt - deformace elektronové hustoty v okolí měřeného jádra NMR - interpretace CHEMICKÉ POSUNY - vlivy chemického okolí - vlastnosti aromatického kruhu - indukční „cívka“ NMR - interpretace INTERAKČNÍ KONSTANTY - Hz - nepřímé spin-spinové interkace - vliv spinových stavů jader v okolí - zprostředkován vazebnými e- - HOMONUKLEÁRNÍ - HETERONUKLEÁRNÍ DEKAPLINK - DECOUPLING NMR - interpretace NMR - interpretace INTERAKČNÍ KONSTANTY - Hz NMR - interpretace INTERAKČNÍ KONSTANTY - Hz - možnosti vzájemné orientace více spinů NMR - interpretace INTERAKČNÍ KONSTANTY - Hz NMR - interpretace signál CH2 štěpený sousední CH3 signál CH3 štěpený sousední CH2 INTERAKČNÍ KONSTANTY - Hz - spektra 1. řádu - diference mezi chemickými posuny mnohem větší než spin-spinové interakční konstanty LZE IDENTIFIKOVAT SKUPINY CHEMICKY EKVIVALENTNÍCH JADER (např. dva protony na volně rotující -CH2) NMR - interpretace Spektra 1. řádu - pravidla pro interpretaci - ekvivalentní jádra se navzájem neštěpí, neposkytují multiplety - interakční konstanta klesá se vzájemnou vzdáleností skupin v molekule - multiplicita pásu m je dána počtem magneticky ekvivalentních jader na sousední skupině - n se spinovým číslem I - pro 1H I = 1/2 m = n + 1 NMR - interpretace Spektra 1. řádu - pravidla pro interpretaci - pro 1H - jsou-li protony na atomu B ovlivněny protony na atomu A a atomu C, které nejsou ekvivalentní, multiplicita pásu pro skupinu na atomu B bude: (nA + 1) (nB + 1) - při jednoduchém štěpení jsou relativní velikosti plochy složek multipletu dané koeficienty binomického rozvoje (Pascalův trojúhelník) NMR - interpretace Pascalův trojúhelník 1 1 1 1 2 1 1 3 3 1 1 4 6 4 1 1 5 10 10 5 1 1 6 15 20 15 6 1 NMR - interpretace INTENZITA SIGNÁLU - pro 1H - integrace plochy pásů pro jednotlivé chemické posuny - úměra k počtu protonů v dané skupině např. poměr ploch CH3 : CH2 : CH 3 : 2 : 1 NMR - interpretace NMR - interpretace NMR - interpretace NMR - interpretace 13C NMR - nedekaplovaná - dekaplovaná - J - modulovaná - APT test - attached proton - pozitivní signály - C, CH2 - negativní signály - CH, CH3 NMR - interpretace dekaplované dekaplované NMR - interpretace