Спін-спінова взаємодія в спектрах ямр

1.

СПІН-СПІНОВА ВЗАЄМОДІЯ
В СПЕКТРАХ ЯМР
1

2.

СПІН-СПІНОВА ВЗАЄМОДІЯ В СПЕКТРАХ ЯМР
-зумовлює розщеплення сигналів ЯМР в мультиплети
Один з перших 1Н-ЯМР спектрів етанолу
2

3.

СПІН-СПІНОВА ВЗАЄМОДІЯ В СПЕКТРАХ ЯМР
спектр 1Н-ЯМР етанолу, знятий на приладі з
низькою роздільною здатністю
спектр 1Н-ЯМР етанолу, знятий на приладі з
високою роздільною здатністю
3

4.

РОЗДІЛЬНА ЗДАТНІСТЬ СПЕКТРОМЕТРІВ ЯМР
- характеризує можливість спостереження в спектрі ЯМР двох чи
більше сигналів окремо
- експериментально визначається на спектрах еталонних зразків (у
1Н-ЯМР спектроскопії – о-дихлорбензол)
- роздільна здатність спектрометрів ЯМР залежить, в першу чергу,
від однорідності зовнішнього магнітного поля
однорідне поле-вузькі лініївисока роздільна здатність
неоднорідне поле-широкі лініїнизька роздільна здатність
4

5.

РОЗДІЛЬНА ЗДАТНІСТЬ СПЕКТРОМЕТРІВ ЯМР
Спеціальні прийоми підвищення роздільної здатності:
- шимування
- обертання зразка
1Н-ЯМР
спектр метилетилкетону
5

6.

РОЗДІЛЬНА ЗДАТНІСТЬ СПЕКТРОМЕТРІВ ЯМР
Спеціальні прийоми підвищення роздільної здатності:
- Помноження кривої СВІ на функцію Гауса (аподизація)
6

7.

СПІН-СПІНОВА ВЗАЄМОДІЯ В СПЕКТРАХ ЯМР
ядро зі спіном ½
Два стани в магнітному полі: a і b
H D
a
b
Сигнал у спектрі
ЯМР на ядрах
дейтерію (дублет)
7

8.

СПІН-СПІНОВА ВЗАЄМОДІЯ В СПЕКТРАХ ЯМР
H D
ядро зі спіном 1
три стани в магнітному полі
Сигнал у спектрі
1Н-ЯМР
(триплет)
8

9.

СПІН-СПІНОВА ВЗАЄМОДІЯ В СПЕКТРАХ ЯМР
CH2
CH3
Три різні значення
сумарного спіну:
aa
ab, ba
Триплет сигналу
метильної групи
bb
чотири різні значення
сумарного спіну:
квартет сигналу
метиленової групи
aaa
aab, aba, baa
bba, bab, abb
bbb
9

10.

СПІН-СПІНОВА ВЗАЄМОДІЯ В СПЕКТРАХ ЯМР
CH2
CH3
10

11.

СПІН-СПІНОВА ВЗАЄМОДІЯ В СПЕКТРАХ ЯМР
кількість
компонентів
в мультиплеті
= 2nI + 1
n – кількість сусідніх ядер
І - спін цих ядер
Правило
“(n + 1)”
діє для ядер
зі спіном 1/2
11

12.

СПІН-СПІНОВА ВЗАЄМОДІЯ В СПЕКТРАХ ЯМР
Відносна інтенсивність компонентів в мультиплетах
– трикутник Паскаля (для ядер зі спіном 1/2)
12

13.

СПІН-СПІНОВА ВЗАЄМОДІЯ В СПЕКТРАХ ЯМР
константа спін-спінової взаємодії J –
відстань між компонентами мультиплетів в Гц
13

14.

ГЕМІНАЛЬНІ
( 2J )
CH4
-12.5
ДАЛЬНІ (>3J)
ВІЦИНАЛЬНІ
(3 J)
H-C-C-H
H
CH3Cl
-10.8 усереднена
CH3F
-9.6
КОНСТАНТИ
СПІН-СПІНОВОЇ
H
H
O
ВЗАЄМОДІЇ
(КССВ)
H
O
H
O
H
N
H
H
O
H
H
H
H
C
C
H
C
-2
H
-8
H
C
0-3
6-8
10-19
C
C
C
C
H
1.3
1
H
H
H
H
H
6-9
2-7
5-14
H
-14
H
H
гоштранс-
C
C
±3
10
H
H
N
H
H
H
1-3
7-8
H
5-6
0-1.5
H
H
42
N
7-8
14

15.

ЗАЛЕЖНІСТЬ ГЕМІНАЛЬНОЇ КССВ ВІД
КУТА МІЖ ЗВ’ЯЗКАМИ
H
5
C
C
0
H
C
-5
-10
-15
0
30
60
90
120 150 180
15

16.

ЗАЛЕЖНІСТЬ ВІЦИНАЛЬНОЇ КССВ ВІД
ДІЕДРАЛЬНОГО КУТА
3
J
X
15
X
C
C
10
3J
H-H
5
0
o
90
o
180
= A + Bcos + Ccos2
Для вуглеводнів А = 7 Гц,
В = -1 Гц, С = -5 Гц
16

17.

СПІН-СПІНОВА ВЗАЄМОДІЯ В СПЕКТРАХ ЯМР
17