Švenda-Paruch-Maier Organická Chemie IIAnalýza produktů organických reakcí
 možný vznik (směsi) tří různých produktů
 analytická metoda, umožňující identifikaci těchto produktů?
(ideálně: rychle, malé množství, ve směsi)
Švenda-Paruch-Maier Organická Chemie IINMR spektroskopie
v NMR jde o absorbci radiofrekvenčních vln magneticky aktivními jádry ve vysokém magnetickém poli
1H, 13C, 19F, 31P, 15N, 11B, 29Si, 27Al, 105Pd, 195Pt
 spektroskopie je obecně založena na interakci hmoty s elektromagnetickým zářením
Švenda-Paruch-Maier Organická Chemie IIZákladní NMR parametry – Chemický posun
 Chemický posun je velmi důležitou kvalitativní veličinou – na každé jádro působí okolní
jádra a elektrony svým magnetickým polem (stínění) → strukturní informace
 Efekt elektronegativity na chemický posun methyl skupiny:
odlišná elektronegativita -> odlišné stínění H -> rozdílný chemický posun
chemický posun odráží elektronické a stereochemické jevy, intra a
intermolekulární interakce (H-vazby, π-π interakce, interakce s rozpouštědlem…)
-> závisí na použitém rozpouštědle
Švenda-Paruch-Maier Organická Chemie IIPříklady k řešení
 které molekule
odpovídá 1H NMR
spektrum ?
Švenda-Paruch-Maier Organická Chemie IIPříklady k řešení
Švenda-Paruch-Maier Organická Chemie IIZákladní NMR parametry – Chemický posun
 13C NMR chemické posuny
 Efekt elektronegativity + stínění elektrony na chemický posun methyl skupiny:
Švenda-Paruch-Maier Organická Chemie IIZákladní NMR parametry – počet signálů/intenzita
 Počet signálů ve spektru odráží symetrii molekuly – rozlišení isomerů apod.
všech 6 atomů H i C je ekvivalentních – ztotožnitelných operací symetrie →
pouze jeden signál v 1H i 13C spektru
zavedením substituentu na jádro se sníží
symetrie a počet aromatických signálů bude 3 –
ortho, meta, para a jejich integrální intenzita v
poměru 2:2:1
o
m
p
zavedením druhého substituentu na jádro se
opět změní symetrie a počet aromatických
signálů bude 2, v poměru 2:2 → 1:1
3 1H signály
acylací do ortho polohy se opět změní symetrie
a všechny polohy jsou chemicky a magneticky
neekvivalentní - počet aromatických signálů
bude 4, v poměru 1:1:1:1
Pomocí IR nebo MS velmi obtížně či nerozlišitelné
Švenda-Paruch-Maier Organická Chemie IIAnalýza produktů organických reakcí
vs.
vs.
3
6
122
3
11
2
2+1
2
3
2
2
1
Švenda-Paruch-Maier Organická Chemie IIPříklady k řešení
 Určete strukturu neznámého vzorku za pomocí MS, IR a NMR
 m/z = 88
molekulární
ion
 m/z = 43
fragment
Švenda-Paruch-Maier Organická Chemie IIPříklady k řešení
 Určete strukturu neznámého vzorku za pomocí MS, IR a
NMR
 ~ 1700 cm-1, vibrace C=O
 IR spektrum
Švenda-Paruch-Maier Organická Chemie IIPříklady k řešení
 C-O skupina C=O (karboxylová skupina,
ester, anhydrid, amid)
 13C NMR spektrum
 2 x C- alkyl
Švenda-Paruch-Maier Organická Chemie IIPříklady k řešení
 CH3-CH2 skupina
 1H NMR
 izolovaná CH3
skupina
 neznámý vzorek:
Švenda-Paruch-Maier Organická Chemie IINMR spektroskopie-shrnutí
Nevýhody
 relativně velké nároky na prostor
 vysoká pořizovací cena
 relativně vysoké provozní náklady
 časová náročnost měření/interpretace dat
 nízká citlivost
Výhody
 nedestruktivní
 v kapalné i pevné fázi
 detailní strukturní informace
 studium dynamických procesů
 C8950 NMR - Strukturní analýza
 C5320 Fyzikálně chemické základy
NMR
 C6770 NMR Spectroscopy of
Biomolecules
 C7998 Základy experimentální
NMR
 …