RMN proton
| Proton | |
| 1 oră | |
| General | |
|---|---|
| Numărul de neutroni | 0 |
| Numărul de protoni | 1 |
|
Rotire în stare de bază |
1/2 |
| Abundență naturală [%] |
|
| Referințe) | tetrametilsilan intern (TMS) |
RMN protonică este spectroscopia RMN de proton ( 1 H), un izotop al hidrogenului . Analiza unui spectru RMN de protoni poate fi oriunde între foarte simplă și foarte complicată, în funcție de structura moleculei și de informațiile pe care se caută să le obținem.
Metodologie
Analiza unui spectru RMN (rezonanță magnetică nucleară) al protonului necesită cel puțin trei operații:
- Alocarea rezonanțelor în funcție de schimbările chimice (determinarea grupurilor funcționale)
- Integrarea diferitelor rezonanțe sau grupuri de rezonanțe (determinarea proporției fiecărui grup)
- Determinarea multiplicității semnalului și, eventual, a constantelor de cuplare (determinarea numărului de vecini a fiecărui nucleu / determinarea structurii)
Dacă acest lucru nu este suficient, corelația RMN trebuie utilizată pentru a studia interacțiunile dintre diferitele rotiri.
Un caz simplu
Determinarea schimbării chimice face posibilă deducerea unei părți mari a informațiilor structurale pe molecula studiată. De exemplu, spectrul RMN al etanolului (CH 3 CH 2 OH), prezintă trei grupuri de semnale specifice la trei schimbări chimice diferite (3,8; 2,6 și 1,3 ppm). Prin compararea acestor schimburi cu tabele de schimbare chimice, cele trei semnale pot fi atribuite CH 2 , OH și CH 3 grupe , respectiv.
Analiza ariei diferitelor grupuri confirmă această atribuire, deoarece acestea sunt aproximativ în raportul 2: 1: 3. Software modern de analiză permite integrarea diferitelor rezonanțe, dar acest parametru trebuie utilizat cu precauție, deoarece mulți parametri pot influența intensitatea rezonanțelor în special în experimentele complexe care implică mai multe impulsuri.
Una dintre cele mai utile informații din spectroscopia RMN pentru determinarea structurii moleculelor organice provine din cuplarea scalară (sau cuplarea J , un caz particular al cuplării dipolare) între nucleele de spin diferit de zero. Această cuplare rezultă din interacțiunea diferitelor stări de spin prin legăturile chimice ale unei molecule. Este însoțit de explozia semnalelor RMN în multiplete în funcție de numărul de vecini (de rotire diferită de zero). Această cuplare oferă o prezentare detaliată a conectivității atomilor dintr-o moleculă.
Analiza octeților poate fi uneori simplă, mai ales dacă cuplajele sunt de primul ordin ):
- Dacă un nucleu este cuplat cu nuclee de spin 1/2, rezonanța sa se împarte într-un multiplet compus din rapoarte de intensitate care pot fi determinate destul de des în urma triunghiului lui Pascal :
- Dacă există alte cuplaje cu nuclee care nu sunt echivalente cu prima, aceasta va duce la alte separări. Dacă cuplarea are loc între nuclei care sunt echivalenți chimic (adică care au aceeași deplasare chimică), nu are niciun efect asupra spectrelor RMN.
De exemplu, în spectrul protonului etanol , CH 3 gruparea este divizat într - un triplet cu un raport de intensitate de 1: 2: 1 de doi CH vecine 2 protoni . De asemenea, CH 2 este împărțit într - un cvartet cu un raport de intensitate de 1: 3: 3: 1 de cele trei protoni vecine CH 3 . În principiu, cele două CH 2 protoni trebuie împărțit în mod egal din nou într - un dublet pentru a forma un dublet de cvartete datorita cuplării cu proton hidroxil, dar schimbul intermolecular rezultatelor hidroxil proton acid în anularea acestui cuplaj .
Descrierea de mai sus presupune că constanta de cuplare este mică în comparație cu diferența de frecvență de deplasare chimică între rotiri neechivalente. În caz contrar, intensitățile octeților sunt modificate și, prin urmare, mai puțin ușor de analizat (mai ales dacă sunt implicate mai mult de două rotiri) .
