Spektroskopia NMR innych

ważnych jąder o spinie 1/2

ANNA ZAWISZA

Uniwersytet Łódzki, Katedra Chemii Organicznej i

Stosowanej

ul. Tamka 12, 91-403 Łódź

SPEKTROSKOPIA

15

N NMR

14

N:

• zawartość naturalna ponad 99%
• spin równy 1, co powoduje silny efekt kwadrupolowy –
szerokie

linie

rezonansowe

15

N:

• spin 1/2
• niska czułość detekcji
• mała zawartość naturalna (ok. 0.37%)

Nowoczesne technki eksperymentalne, polegające np. na
wzbogaceniu próbek lub wykorzystaniu innych metod
detekcji, pozwalają pokonać trudności związane z niską
czułością.

SPEKTROSKOPIA

15

N NMR

Wzorzec przesunięcia chemicznego:

• ciekły amoniak (wzorzec zewnętrzny)
• w przeszłości stosowano: azotan amonowy, kwas azotowy,
nitrometan.

Zakres występowania sygnałów w widmach

15

N wynosi 500

ppm i jest dwukrotnie większy niż dla węgla (900 – 0 ppm).

Wpływ podstawników na wartość przesunięcia chemicznego

15

N jest analogiczny z

13

C.

Wolna para elektronowa na atomie azotu ma duży wpływ na
zależność przesunięcia chemicznego

15

N od środowiska.

Wpływ

rozpuszczalnika

na

wartość

przesunięcia

chemicznego

15

N jest znacznie silniejszy, niż to się

obserwuje w widmach

13

C podobnych strukturalnie

związków.

1

J

NH

= 75-135 Hz,

2

J

NH

= 0-20 Hz,

3

J

NH

= 0-

10 Hz

SPEKTROSKOPIA

19

F NMR

19

F:

• spin ½
• zawartość naturalna 100%
• czułość 0.83 ( dla

1

H wynosi 1.00)

• wzorzec przesunięcia: kwas CF

3

COOH (-78.5 ppm),

obecnie CFCl

3

(0 ppm)

•

zakres detekcji: 276 do -280 ppm

SPEKTROSKOPIA

29

Si NMR

29

Si:

• spin ½
• zawartość naturalna 4.7%
• czułość 7.84 x 10

-3

•

wzorzec przesunięcia chemicznego: Si(CH

3

)

4

•

zakres detekcji: 80 do -380 ppm

Jądro krzemu sprzęga się z 12 równocennymi protonami (mulitlet złożony z 13
linii).

W widmie widocznych jest tylko 9 sygnałów gdyż najbardziej zewnętrzne mają
bardzo

małą

intensywność

i giną w szumach linii podstawowej.

1

J

H-Si

= 175 Hz

W wyniku sprzężeń bliskiego i dalekiego zasięgu odserwujemy dwa

jednakowo złożone multiplety.

W związku występują dwa różne atomy krzemu –
dwa sygnały.

SPEKTROSKOPIA

31

P NMR

31

P:

•

spin ½

• zawartość naturalna 100%

• czułość 6.63 x 10

-2

• wzorzec przesunięcia chemicznego: 85% H

3

PO

4

• zakres detekcji: 270 do -480 ppm

(C

2

H

5

O)

2

P(O)Cl