Идентификация органических соединений. Анисимова Н.А. - 82 стр.

UptoLike

Составители: 

82
Одиночный сигнал называется синглетом и обозначается с или s. Сигнал с дву-
мя вершинами носит название дублета (д или d); с тремя вершинами триплета
(т или t); с четырьмя пиками квадруплета (кв или k); все остальные, как прави-
ло, называются мультиплетами (м или m). В спектре указываются в м.д. верши-
ны синглета или середины дублета, триплета и т.д. Расщепление сигнала явля-
ется результатом взаимодействия магнитных ядер внутри молекул, оно зависит
от магнитных свойств ядер и электронных свойств связей, по которым оно пе-
редается. Такое взаимодействие носит название спин-спинового взаимодейст-
вия ядер, а расстояние между пиками в расщепленном сигнале Гц) называют
константами спин-спинового взаимодействия (КССВ). Ценную информацию о
структуре органических соединений можно получить, изучая спин-спиновое
взаимодействие ядер. Это явление в спектроскопии ЯМР обусловлено магнит-
ным взаимодействием химически неэквивалентных ядер, которое осуществля-
ется через электронные облака атомных связей и приводит к дополнительному
расщеплению сигналов в спектре. Такое взаимодействие быстро исчезает с уве-
личением расстояния. Рассмотрим спин-спиновое взаимодействие на примере
1,1,2-трихлорэтана рис. 94. Спектр высокого разрешения этого вещества сос-
тоит из триплета и дублета:
1 м.д.
2
3
4

H
H
H H
H
/
H
//
J
JJ
H*-C--C-H
/
Сl
H
//
Cl
Сl
Рис. 94. Спектр ЯМР
1
Н 1,1,2-трихлорэтана
Сигнал протона Н* в группе CHC1
2
, взаимодействующий с двумя электро-
отрицательными атомами хлора, должен находиться в более слабом поле по
сравнению с сигналом двух протонов группы СН
2
С1. Протон водорода Н*, об-
ладая собственным магнитным полем, оказывает влияние на протоны Н
/
и Н
//
через валентные электроны. Так как ядро водорода имеет две разрешенные ори-
ентации во внешнем поле (+1/2 и - 1/2), то в месте расположения ядер Н
/
и Н
//
могут возникнуть два дополнительных поля усиливающее и ослабляющее.
Поэтому вместо одного сигнала, соответствующего водорода, появляется два
сигнала дублет. Расстояние между этими сигналами характеризует энергию
спин-спинового взаимодействия (J), выражающуюся в Гц. Сигнал Н
//
также рас-
щепляется в дублет, но так как протоны Н
/
и Н
//
эквивалентны, то оба дублета
точно совмещаются друг с другом.
Ядра Н
/
и Н
//
независимо друг от друга также могут ориентироваться по
полю и против него, влияя на протон. Если спины Н
/
и Н
//
антипараллельны по
                                     82
Одиночный сигнал называется синглетом и обозначается с или s. Сигнал с дву-
мя вершинами носит название дублета (д или d); с тремя вершинами триплета
(т или t); с четырьмя пиками квадруплета (кв или k); все остальные, как прави-
ло, называются мультиплетами (м или m). В спектре указываются в м.д. верши-
ны синглета или середины дублета, триплета и т.д. Расщепление сигнала явля-
ется результатом взаимодействия магнитных ядер внутри молекул, оно зависит
от магнитных свойств ядер и электронных свойств связей, по которым оно пе-
редается. Такое взаимодействие носит название спин-спинового взаимодейст-
вия ядер, а расстояние между пиками в расщепленном сигнале (в Гц) называют
константами спин-спинового взаимодействия (КССВ). Ценную информацию о
структуре органических соединений можно получить, изучая спин-спиновое
взаимодействие ядер. Это явление в спектроскопии ЯМР обусловлено магнит-
ным взаимодействием химически неэквивалентных ядер, которое осуществля-
ется через электронные облака атомных связей и приводит к дополнительному
расщеплению сигналов в спектре. Такое взаимодействие быстро исчезает с уве-
личением расстояния. Рассмотрим спин-спиновое взаимодействие на примере
1,1,2-трихлорэтана рис. 94. Спектр высокого разрешения этого вещества сос-
тоит из триплета и дублета:
                          H                    H
                                                             Сl Cl
                                                          H*-C--C-H/
                                               J             Сl H//
                      J       J            H       H
                  /                   //
                H                 H




                                  3        2           1  м.д.
                 4
                  Рис. 94. Спектр ЯМР1Н 1,1,2-трихлорэтана
    Сигнал протона Н* в группе CHC12, взаимодействующий с двумя электро-
отрицательными атомами хлора, должен находиться в более слабом поле по
сравнению с сигналом двух протонов группы СН2С1. Протон водорода Н*, об-
ладая собственным магнитным полем, оказывает влияние на протоны Н/ и Н//
через валентные электроны. Так как ядро водорода имеет две разрешенные ори-
ентации во внешнем поле (+1/2 и - 1/2), то в месте расположения ядер Н/ и Н//
могут возникнуть два дополнительных поля – усиливающее и ослабляющее.
Поэтому вместо одного сигнала, соответствующего водорода, появляется два
сигнала – дублет. Расстояние между этими сигналами характеризует энергию
спин-спинового взаимодействия (J), выражающуюся в Гц. Сигнал Н// также рас-
щепляется в дублет, но так как протоны Н/ и Н// эквивалентны, то оба дублета
точно совмещаются друг с другом.
    Ядра Н/ и Н// независимо друг от друга также могут ориентироваться по
полю и против него, влияя на протон. Если спины Н/ и Н// антипараллельны по