Cпектроскопия ЯМР в органической химии. Часть I. Общая теория ЯМР. Химические сдвиги. Каратаева Ф.Х - 47 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

КФУ | Казань

Составители: 

Рубрика: 

47
3. ХИМИЧЕСКИЕ СДВИГИ ЯМР
1
Н И
13
С В ОРГАНИЧЕСКИХ
СОЕДИНЕНИЯХ
В главе 2 было показано, что ядра в молекулах магнитно-
экранированы, т.е. эффективное поле на ядре меньше, чем внешнее
магнитное поле В
0
. Этот эффект измеряется константой экранирования
. Теоретически и экспериментально было показано, что в уменьшение
поля В
0
, а также резонансной частоты основной вклад вносит
электронная плотность вблизи ядра. На распределение электронной
плотности вокруг рассматриваемого ядра существенное влияние
оказывают также соседние атомы и группы в молекуле. В то время как
индуктивные и мезомерные эффекты заместителей передаются через
химические связи, возможно также влияние через пространство, если
рассматриваемое ядро находится вблизи магнитно-анизотропных
групп, таких как С=О, С=С, СС или С
6
Н
5
. Таким образом, положение
сигнала ЯМР для данного ядра зависит от ближайшего окружения и
будет различным для разных классов органических соединений.
В последующем мы ограничимся обсуждением химических
сдвигов ядер
1
Н и
13
С, поскольку они являются наиболее важными для
органической химии. На рис. 3-1 и 3-2 приведены данные о
химических сдвигах ядер
1
Н и
13
С для некоторых классов
органических соединений. Внизу приведена шкала химических
сдвигов соответствующих ядер, а сплошной чертой определены
области, в пределах которых могут проявляться сигналы этих ядер в
соответствующих органических соединениях.
Прежде чем приступить к рассмотрению конкретных примеров
обсудим причины различия в экранировании ядер
1
Н и
13
С.
3.1. Влияние зарядовой плотности на экранирование
Магнитное экранирование ядер определяет в основном
электронная оболочка рассматриваемого атома. Внешнее магнитное
поле В
0
индуцирует электрический ток в электронной оболочке,
который в свою очередь создает магнитное поле, противоположное по
направлению В
0
, и уменьшает значение эффективного поля на ядре.
Для атома водорода, имеющего один электрон, или для других ядер со
сферически симметричным распределением заряда вклад в
экранирование называют диамагнитным экранированием
диа
, и он 
3. ХИМИЧЕСКИЕ СДВИГИ ЯМР 1Н И 13С В ОРГАНИЧЕСКИХ
СОЕДИНЕНИЯХ


     В главе 2 было показано, что ядра в молекулах магнитно-
экранированы, т.е. эффективное поле на ядре меньше, чем внешнее
магнитное поле В0. Этот эффект измеряется константой экранирования
. Теоретически и экспериментально было показано, что в уменьшение
поля В0, а также резонансной частоты основной вклад вносит
электронная плотность вблизи ядра. На распределение электронной
плотности вокруг рассматриваемого ядра существенное влияние
оказывают также соседние атомы и группы в молекуле. В то время как
индуктивные и мезомерные эффекты заместителей передаются через
химические связи, возможно также влияние через пространство, если
рассматриваемое ядро находится вблизи магнитно-анизотропных
групп, таких как С=О, С=С, СС или С6Н5. Таким образом, положение
сигнала ЯМР для данного ядра зависит от ближайшего окружения и
будет различным для разных классов органических соединений.
     В последующем мы ограничимся обсуждением химических
сдвигов ядер 1Н и 13С, поскольку они являются наиболее важными для
органической химии. На рис. 3-1 и 3-2 приведены данные о
химических сдвигах ядер 1Н и 13С для некоторых классов
органических соединений. Внизу приведена шкала химических
сдвигов соответствующих ядер, а сплошной чертой определены
области, в пределах которых могут проявляться сигналы этих ядер в
соответствующих органических соединениях.
     Прежде чем приступить к рассмотрению конкретных примеров
обсудим причины различия в экранировании ядер 1Н и 13С.

3.1. Влияние зарядовой плотности на экранирование

     Магнитное экранирование ядер определяет в основном
электронная оболочка рассматриваемого атома. Внешнее магнитное
поле В0 индуцирует электрический ток в электронной оболочке,
который в свою очередь создает магнитное поле, противоположное по
направлению В0, и уменьшает значение эффективного поля на ядре.
Для атома водорода, имеющего один электрон, или для других ядер со
сферически симметричным распределением заряда вклад в
экранирование называют диамагнитным экранированием диа, и он

                                47

Страницы