Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

12.6: Інтеграція поглинань ЯМР - підрахунок протонів

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    23874

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Цілі

    Після завершення цього розділу ви повинні мати можливість

    1. пояснити, яку інформацію можна отримати з інтегрованого спектру ЯМР 1 Н, і використовувати цю інформацію при інтерпретації такого спектру.
    2. використовувати інтегрований спектр ЯМР 1 Н для визначення співвідношення різних типів протонів, присутніх в органічній сполуці.

    Навчальні примітки

    Концепція пікової інтеграції полягає в тому, що площа даного піку в спектрі 1H ЯМР пропорційна кількості (еквівалентних) протонів, що породжують пік. Таким чином, пік, який викликаний одним унікальним протоном, має площу, яка вимірює одну третину площі піку, отриманого з метильної (CH 3) групи в тому ж спектрі.

    На практиці ми не повинні вимірювати ці області самостійно: все це робиться в електронному вигляді спектрометром, а інтеграційна крива накладається на решту спектра. Інтеграційна крива з'являється у вигляді серії кроків, причому висота кожного кроку пропорційна площі відповідного піку поглинання, а отже, кількості протонів, відповідальних за поглинання.

    Оскільки може бути важко точно вирішити, з чого почати та зупинитися при вимірюванні інтеграцій, не слід очікувати, що ваші співвідношення будуть точними цілими числами.

    Інтеграція сигналів

    Комп'ютер в приладі ЯМР може бути доручено автоматично інтегрувати область під сигнал або групу сигналів. Це дуже корисно, тому що в 1 H-ЯМР-спектроскопії площа під сигналом пропорційна кількості воднів, яким відповідає пік. Наприклад, два сигнали в спектрі метилацетату інтегруються приблизно в одну і ту ж область, оскільки вони обидва відповідають набору з трьох еквівалентних протонів.

    Погляньте далі на спектр пара-ксилолу (назва IUPAC 1,4-диметилбензол):

    image034.png

    Ця молекула має два набори протонів: шість метильних (H a) протонів і чотири ароматичні (H b) протони. Коли ми доручаємо приладу інтегрувати області під двома сигналами, ми виявляємо, що площа під піком у 2,6 проміле в 1,5 рази більше, ніж площа під піком на 7,4 проміле. Це (разом із фактичними значеннями хімічного зсуву, про які ми незабаром обговоримо) говорить нам, який набір протонів відповідає якому сигналу ЯМР.

    Функція інтеграції також може бути використана для визначення відносних кількостей двох або більше сполук у змішаному зразку. Якщо у нас є зразок, який є сумішшю бензолу та ацетону 50:50 (моль/моль), наприклад, сигнал ацетону повинен інтегруватися до того ж значення, що і зразок бензолу, оскільки обидва сигнали представляють шість еквівалентних протонів. Якщо у нас є суміш ацетону та циклопентану 50:50, з іншого боку, відношення пікової площі ацетону до пікової площі цилопентану становитиме 3:5 (або 6:10), оскільки сигнал циклопентану представляє десять протонів.

    Приклад\(\PageIndex{1}\)

    Ви берете 1 H-ЯМР-спектр змішаного зразка ацетону (CH 3 (CO) CH 3) та дихлорметану (CH 2 Cl 2). Інтегральне співвідношення двох сигналів (ацетон: дихлорметан) становить 2,3 до 1. Яке молярне співвідношення двох сполук у зразку?

    Приклад\(\PageIndex{2}\)

    Ви берете спектр H-ЯМР 1 змішаного зразка 36% пара-ксилолу та 64% ацетону в розчиннику CdCl 3 (структури показані раніше в цьому розділі). Скільки вершин ви очікуєте побачити? Яке очікуване співвідношення значень інтеграції для цих піків? (встановіть інтеграцію піку ацетону, рівну 1,0)

    Вправа

    9. Передбачте, скільки сигналів матиме наступна молекула? Намалюйте спектри та оцініть інтеграцію вершин.

    альт

    Відповідь

    9. Буде дві вершини. Ідеальний загальний спектр показаний з інтеграцією.

    альт