Einführung in die NMR Spektroskopie Flashcards
Erklären Sie das Prinzip der NMR Spektroskopie (2P)
2022/2
2022/1
Kernspinresonanzspektroskopie:
Kern eines Atoms wird in Magnetfeld gebracht, einem
Radiofrequenzpuls ausgesetzt.
Bei einer bestimmten Frequenz tritt der Kern mit diesem RF-Puls in Resonanz.
Nach diesem Prinzip wird ein Spektrum aufgezeichnet welches strukturelle Informationen über das Moleküle enthält.
Untersuchung elektronischer Umgebung einzlener Atome & Wechselwirkung mit Nachbaratomen.
_-> ermoeglicht Aufklaerung von Struktur und Dynamik von Molekuelen sowie Konzentrationsbestimmungen –> Methode beruht auf magnetischer kernresonanz, resonante WW zw den magnetischen moment von Atomkernen der Probe, die sich in starken Magnetfelt befindet, mit hochfrequenten magnetischen Wechselfeld
In der Abbildung sehen sie ein vereinfachtes NMR Spektrum von Dichlorethan.
Ordnen Sie die beiden Signale im Spektrum den markierten Wasserstoffen in der Verbindung zu. Begründen Sie ihre Zuordnung (2P)
ΔE_1 ΔE_2 around both H
Cl2CHCH3
Abbildung:
y-axis: Intensitaet
x-axis: Energie (frequenz), pfeil mit Zunahme in andere Richtung (nach links)
two spikes
2022/2
Protons in CH3 have lower energy (= lower frequency)
–> they are the upfield peak (to the right)
Proton in CL2CH has higher energy
–> it is the downfield peak
result of nucleus being more or less shielded than another.
Different local chemical environments surrounding any particular nuclei –> they resonate at slightly different frequencies.
Factors that affect chemical shift:
- changing of e- density from around nucleus, such as bond to an electronegative group.
- Hydrogen bonding changes the electron density in 1H NMR, causing larger shift
The frequency of radio waves absorbed by an atom depends on the magnetic field experienced at the nucleus. The magnetic field experienced at the nucleus depends on the amount of electron density around the atom. Consequently:
the more electron density present, the further upfield the shift in the spectrum. the less electron density present around the atom, the further downfield the shift.
Wie groß ist die Energiedifferenz ΔE zwischen den beiden Spinzuständen für ein Proton in einem statischen Magnetfeld von 9, 2 T. Das gyromagnetische Verhältnis für ein Proton beträgt 267,522 x 10e6 T^-1 s^-1. (2P)
2022/2
2,6*10^-25
∆E = h * 267,522 * 9,2 Tesla / (2 * pi)
∆E = h · ν
= h · γ/2π · B_eff
Was versteht man unter dem Begriff „Chemische Verschiebung“ (1P)
2022/1
Protonen in unterschiedlichen elektronischen Umgebungen (abgeschirmt oder entschirmt), benötigen unterschiedliche Energien um die Resonanzbedingung zu erfüllen.
Sie messen ein 1H NMR Spektrum von ATP mit einem 600 MHz NMR Spektrometer. Wie groß (in Tesla) ist das von dem Gerät erzeugte statische Magnetfeld B_0?
Das gyromagnetische Verhältnis (γ) von 1H beträgt 267,512 x 106 /Ts (2P).
2022/1
14,09 T
____
use formula for frequency
v = γ/2π · B_eff
∆E = ?
2 formeln
∆E = h · ν
= h · γ/2π · B_eff
ν = ?
v = frequency
= γ/2π · B_eff
NMR Spectrum
Energie vs Frequenz
This is called chemical shift
result of nucleus being more or less shielded than another.
Different local chemical environments surrounding any particular nuclei –> they resonate at slightly different frequencies.
Factors that affect chemical shift:
- changing of e- density from around nucleus, such as bond to an electronegative group.
- Hydrogen bonding changes the electron density in 1H NMR, causing larger shift
B ? formeln
B_eff = B_0 − B_local
Wenn es keine Elektronen um den Kern
B_eff = B_0
