ЯМР-спектроскопия константа спин-спинового взаимодействия

Вицинальные константы и константы более далекого взаимодействия спинов зависят от пространственного строения фрагментов (молекул). Например, по константам V идентифицируются цис-, транс-, UH-, анти-, поворотные и конформационные изомеры (см. табл. 1.7 и рис. 1.10) при условии статической изомерии, т. е. когда потенциальные барьеры изомеризации достаточно велики. Имеется также возможность изучения методом спектроскопии ЯМР, в частности, по константам спин-спинового взаимодействия хиральности молекул. [c.36]

Наличие таких характеристик, как химический сдвиг и константа спин-спинового взаимодействия, тесно связанных со строением молекулы и очень чувствительных к малым изменениям в ее структуре, объясняют большие возможности спектроскопии ядерного магнитного резонанса в исследовании структуры вещества в идентификации сложных соединений. Высокая разрешающая способность и чувствительность спектров к изменению структуры обеспечивает большие аналитические возможности метода, так как практически всегда позволяет найти аналитические линии даже для очень сложных смесей или соединений, близких по своему строению. Очень важным для аналитических целей является то обстоятельство, что взаимное влияние различных соединений в смеси обычно очень мало или вовсе отсутствует. Интегральная интенсивность сигнала данной группы зависит только от числа протонов в ней, что, конечно, широко используется как при исследовании структуры веществ, так и в аналитических целях. Все современные спектрометры ЯМР снабжены интеграторами, позволяющими быстро измерять интегральную интенсивность любого сигнала, даже сложного мульти- [c.344]

Определение структуры вещества. Так как основными параметрами ЯМР-спектроскопии высокого разрешения являются химический сдвиг, константа спин-спинового взаимодействия и ин- [c.264]

Монография посвящается применению спектроскопии ядерного магнитного резонанса в неорганической химии. Излагаются основы метода ЯМР и области его применения, главным образом для установления структуры химических соединений. Описывается методика анализа спектров ЯМР и оценки полученных результатов. Особенно подробно приводятся результаты, относящиеся к соединениям, содержащим водород, бор, фтор и фосфор. Данные для всех исследованных неорганических соединений собраны в таблицы, содержащие величины химических сдвигов и константы спин-спинового взаимодействия, благодаря чему книга может служить справочником. [c.303]

Предположим, что таков же я-механизм передачи спин-спинового взаимодействия в спектроскопии ЯМР. Отличие состоит только в том, что поляризация спина возникает на одном протоне и передается на другой. Мы можем обсуждать а- и я-вклады в вицинальную константу спин-спинового взаимодействия даже в простом случае одной двойной связи. Схематически это представлено на рис. IV. 27, в. Расчет по методу валентных связей приводит к выводу, что я-вклад в вицинальную константу /(я) пропорционален произведению констант сверхтонкого взаимодействия а (С—Н) в спектре ЭПР, которые характеризуют магнитное взаимодействие между электроном и ядерным спином в группе =С—Н. Детальные расчеты показывают, что вклад /(я) в вицинальную константу спин-спинового взаимодействия составляет около 10% общей величины. Спин-спиновое взаимодействие через а-электроны быстро уменьшается с ростом числа связей, разделяющих взаимодействующие ядра. Поэтому можно предполагать, что вклад л-электронов в дальнее спин-спиновое взаимодействие имеет значительно большее значение. Это ясно показывают результаты, полученные для ненасыщенных соединений. В следующем разделе мы сначала обсудим ситуацию, существующую в насыщенных соединениях, а затем рассмотрим дальнее спин-спиновое взаи- [c.131]

Существуют три важные группы констант спин-спинового взаимодействия в спектроскопии ЯМР С С, С С, Н н С,Х, где X — другое ядро с магнитным моментом. Интересно отметить, что экспериментальные методы определения этих констант значительно различаются. [c.407]

Очевидно, однако, что изменяя спектр посредством подавления спин-спинового взаимодействия, мы теряем некоторое количество данных, а именно информацию, содержащуюся в константах спин-спинового взаимодействия. Поэтому обычно в спектроскопии на ядрах С измеряют только химические сдвиги. В отличие от спектроскопии ЯМР на ядрах Н, эти химические сдвиги легко идентифицируются и считываются непосредственно из спектра. Между прочим, тот факт, что при подавлении спин-спинового взаимодействия также искажаются интенсивности сигналов, является единственной причиной того, почему в спектрах ЯМР на ядрах С не измеряют интегральные величины сигналов (трудность связана с ядерным эффектом Оверхаузера, ЯЭО] см. разд. 9.3.2, Интенсивность резонансных сигналов , с. 224, и рекомендуемую литературу). [c.211]

В последние годы широкое применение при изучении биосинтеза терпеноидов находит спектроскопия ЯМР С [20]. Особенно ценны следующие сведения увеличение интенсивности специфических сигналов и константы спин-спинового взаимодействия — С. Применение этого метода в опытах по введению [ Сг]уксусной кислоты в различные биосинтетические системы основано на том,что углеродные атомы изопренового фрагмента могут взаимодействовать друг с другом (схема 5). [c.488]

В основу учебного пособия положен курс лекций по спектроскопии ЯМР, который автор читал на химическом факультете МГУ. Это обстоятельство нашло отражение в манере изложения и характере преподнесения материала. Во многих местах изложение сознательно упрощено, опущены доказательства многих важных утверждений, сравнительно скромно представлен фактический материал по химическим сдвигам ядер и константам спин-спинового взаимодействия, почти полностью исключены ссылки на литературные источники.. [c.4]

В гл. 2 значительно более подробно, чем в других учебниках по спектроскопии ЯМР для химиков-органиков, рассматривается метод спинового гамильтониана, являющийся основой для анализа сложных спектров ЯМР. В гл. 3, посвященной спектральным параметрам, основное внимание уделяется методам оценки ожидаемых значений химических сдвигов и констант спин-спинового взаимодействия для соединений с известной структурой. Особенностью главы 4 является классификация [c.4]

Серийные спектрометры ЯМР с повышенной разрешающей способностью (лучше 10 ) появились впервые в середине 50-х годов.. По существу, с тех пор и до настоящего времени история спектроскопии ЯМР представляет собой непрерывное развитие именно в, этом направлении. На рис. 1.20 приведены спектры ЯМР пиридина, полученные в период с 1957 по 1973 г. Постепенное улучшение разрешения привело к существенному увеличению объема ин-ф)ормации о химических сдвигах С и константах спин-спинового взаимодействия ядер С—И. Современные спектрометры характеризуются разрешающей способностью, лежащей в диапазоне от Ю до 10-1 факторы, определяющие разрешающую способность, более подробно рассматриваются в гл. 5. [c.32]

Рассмотрим случай, когда спектр ЯМР полностью описывается в рамках формализма спин-гамильтониана. Очевидно, что полная информация в этом случае состоит из двух частей, соответствующих химическим сдвигам ядер и константам спин-спинового взаимодействия. В спектроскопии ЯМР Н химические сдвиги определяются с точностью от 0,1 до 0,001 м. д. в зависимости от условий регистрации спектра (гл. 5, 2). Таким образом, при диапазоне химических сдвигов протонов 10 м. д. (гл. 3, 2) информация, содержащаяся в значении химического сдвига, составляет от 7 до 13 бит. Константы спин-спинового взаимодействия лежат в диапазоне от —20 до +20 Гц. При точности определения констант от 1 до 0,01 Гц информация, заключенная в значении константы, будет составлять от 5 до 12 бит. [c.232]

Спектроскопия ядерного магнитного резонанса. Для расчета констант устойчивости могут быть использованы следующие три параметра, получаемые из спектров ЯМР химический сдвиг, константы спин-спинового взаимодействия и время релаксации в присутствии парамагнитных ионов. Наиболее часто используются первые два параметра. [c.148]

Основные научные работы посвящены изучению физическими методами структуры пептидно-белковых веществ в растворах. Разработал общие принципы применения спектроскопии ядерного магнитного резонанса высокого разрешения для конформационного анализа пептидов (1966—1976) и установил стереохимические зависимости констант спин-спинового взаимодействия протонов (1969), ядер С и в пептидах (1972— [c.91]

В спектроскопии ПМР три вида спектральной информации — химические сдвиги, константы спин-спинового взаимодействия и площади сигналов — одинаково важны при исследовании структур органических соединений. Эти же виды информации доступны и в спектроскопии ЯМР С, однако их относительная важность и применимость неравноценны. Параметром, наиболее часто используемым в спектроскопии ЯМР С, является химический сдвиг. Количественной информации о константах спин-спинового взаимодействия в повседневных исследованиях резонанса углерода обычно не получают. Использование интенсивностей сигналов может быть очень полезным, однако следует учитывать, что прямая пропорциональность между площадью сигнала и числом ядер, поглощающих энергию, часто утрачивается. В настоящей главе изложены некоторые общие сведения о спектральных параметрах резонанса углерода и методах их использования при определении структуры и при прочих исследованиях. [c.42]

В 1959 и 1960 гг. ) было издано несколько книг [1—4], посвященных спектроскопии ядерного магнитного резонанса и весьма полезных для химиков-органиков, желающих использовать данный физический метод. Эти книги в большей или меньшей степени знакомили читателя с применениями метода в органической химии, а также с теорией явления и с основами конструкции спектрометров. Другие книги, появившиеся позже, были посвящены главным образом, теоретическим вопросам [5, 6]. Поэтому конструкции приборов и основные положения теории, которые не изменились к настоящему времени в значительной степени, можно считать хорошо освещенными. Вместе с тем число экспериментальных данных по спектрам ЯМР органических соединений за последние годы выросло в громадной степени. Даже краткое изложение этих данных привело бы к созданию книги чрезмерно большого объема. Тем не менее, безусловно, нужна монография, освещающая современный уровень знаний, необходимых для получения информации о строении молекул из спектров ЯМР. Чтобы книга была не слишком большой по объему, мы не стремились изложить в ней весь имеющийся фактический материал и приводили примеры главным образом (но не исключительно) из химии стероидов. Такое решение обусловлено несколькими причинами. Во-первых, жесткие полициклические структуры являются идеальными для оценки факторов, влияющих на константы спин-спинового взаимодействия, а также эффектов, обусловленных различными функциональными группами. Во-вторых, стероиды, содержащие все обычные функциональные группы, легко доступны в чистом [c.7]

Второй вид неэквивалентности ядер в ЯМР-спектроскопии не связан с различиями в окружении, а является результатом различного отношения двух ядер к другим ядрам в молекуле. Это неэквивалентность констант спин-спинового взаимодействия, [c.35]

Большую роль спектроскопия ЯМР сыграла в развитии теоретических концепций органической химии, касающихся, в частности, строения и стереохимии интермедиатов и механизмов химических реакций. Получены структурные данные о таких интермедиатах многих практически важных химических реакций, какими являются карбкатионы и карбанионы. Например, в случае изо-пропильного катиона значения химических сдвигов 8.ц и 8. ,с показывают значительное дезэкранирование магнитных ядер, особенно углерода, а значение константы спин-спинового взаимодействия /13С1Н свидетельствует о практически плоской структуре центральной части катиона (т. е., что гибридизация центрального атома углерода близка к зр ). Исследуют как классические кар-бониевые ионы, так и неклассические а-мостиковые карбкатионы, [c.38]

Кроме величины химического сдвига в спектроскопии ЯМР для решения структурных задач используется константа спин-спинового взаимодействия углерода с протонами. Поскольку спиновое число для и одно и то же, то для предсказания мультиплетности сигнала в спектре ЯМР применимы те же правила, что и в спектрах ПМР первого порядка. Константы спин-спи-нового взаимодействия в ходё структурного анализа обычно не определяются, поскольку съемка чаще всего проводится в условиях полного или частичного подавления спин-спинового взаимодействия с протонами. Однако эти константы могут быть получены из спектра без подаеления взаимодействия с протонами. [c.142]

В гл. 2 уже говорилось о том, что метан содержит два типа связывающих молекулярных орбиталей тотально симметричную 1/1 и три вырожденные орбитали 1/2, и /4, каждая из которых имеет узловую плоскость. Это не означает, что существует какое-то различие в связывании четырех атомов водорода. Водородные атомы размещены те-траэдрически вокруг центрального атома углерода, и связи имеют равную энергию. Чтобы рассчитать энергию диссоциации связи и другие физические характеристики связей углерод - водород, удобно скомбинировать 2в- и три 2р-орбитали атома углерода, и тогда получатся гибридные орбитали 8р (символ 8р указывает, что гибрид получен из одной 28- и трех 2р-орбиталей). Эти гибридные орбитали углерода перекрываются с Ь-орбиталями четырех атомов водорода, образуя четыре тетраэдрические связи. Гибридизация-это математический прием, позволяющий рассчитать энергию и пространственную ориентацию атомов в молекуле. Если исследовать энергетические уровни в метане, например, методом фотоэлектронной спектроскопии, то в действительности мы обнаружим два энергетических уровня, о чем говорилось в гл. 2. Кроме того, величину константы спин-спинового взаимодействия Н—в спектре ЯМР можно интерпретировать через 5-характер центрального атома углерода. [c.35]

ЯМР-СПЕКТРОСКОПИЯ. Наличие фтора можно показать с помощью ЯМР-спектроскопии либо прямым наблюдением за ядром фтора, либо паблюдепием за расщеплением сигналов протона под действием ядра фтора. Резонансная спектроскопия фтора в данной книге не обсуждается, хотя можно сослаться на гл. 29. Некоторые типичные константы спин-спинового взаимодействия ядер водорода и фтора приведены в табл. 6-2. Влияние галогенов на химические сдвиги протонов обсуждается в гл. 29. [c.245]

Теперь мы в принципе готовы рассчитывать собственные зна чения для любых спиновых систем с помощью уравнения (V. 2) правил, сформулированных в уравнениях (V. 11), и свойств вол новых функций аир, определенных уравнениями (V. 12). Важ но, впрочем, подчеркнуть, что с помощью развитого выше фор мализма могут быть определены только относительные энерги собственных состояний спиновой системы. Мы практически уст ранили вопрос об абсолютных энергиях, введя резонансные час ТОТЫ и константы спин-спинового взаимодействия /, , ка феноменологические параметры. Эта процедура обходит значр тельно более серьезные трудности абсолютного расчета спект ральных параметров, при котором возникают те же затруднени5 как и при точном решении проблемы химической связи, так каь прежде чем вычислять константы экранирования в магнитно поле и константы спин-спинового взаимодействия, следует ре шить уравнение Шредингера для невозмущенных молекул. О нако знание относительных энергий собственных состояний си стемы — это все, что необходимо в спектроскопии ЯМР, та как спектральные частоты зависят только от разности энерги собственных состояний. Далее мы проведем расчет для некотс рых простых спиновых систем с использованием основ, развиты выше, и по ходу изложения будем вводить дополнительны важные правила. [c.148]

Точное измереинс частот скрытых резонансных линий с помощью ИНДОР-спектроскопии определение протонных последовательностей установление структуры определение относительных знаков констант спин-спинового взаимодействия построение диаграммы энергетических уровней, косвенное определение химических сдвигов слабочувствительных ядер, например С и с помощью гетероядерной ИНДОР-спектроскопии [c.333]

Как указывалось выше, теперь спектры ЯМР С записываются исключительно с использованием спектроскопии ФП. Ее экспериментальные аспекты были весьма детально рассмотрены в гл. IX, и основные высказанные там положения в равной мере применимы и к ЯМР- С-ФП. Запись спектров проводят с использованием сигнала ТМС как внутреннего стандарта (см. разд. 2.2) и гетероядерной системы стабилизации, где резонансный сигнал Н от растворителя С0С1з служит опорным. Применяется широкополосное подавление протонов, и химические сдвиги определяются обычным способом, так как частоты линий печатаются непосредственно компьютером. Однако существует несколько проблем, связанных с развязкой от протонов, которые требуют специальных комментариев. Во-первых, исчезновение расщеплений спектральных линий лишает нас возможности измерять константы спин-спинового взаимодействия С, Н, т. е. приводит к потере ценной информации. Во-вторых, ядерный эффект Оверхаузера приводит к искажению интенсивностей, и интегрирование таких спектров вызывает сомнение. Наконец, отнесение резонансных сигналов к определенным атомам углерода в конкретной структуре никоим образом не является очевидным. [c.390]

Стереохимия соединения 45 установлена по данным ЯМР-спектроскопии. В ПМР-спектре выделенного продукта 45 наблюдается сигнал протона Н(3) при атоме С(3) в области 1.32-1.53 м.д. в виде мультиплета с константой 7р нз= 16.32 Гц. Это указывает на его транс-расположение по отношению к фрагменту Р0(0Е1)2 поскольку из литературных данных известно, что для циклопропилфосфонатов с транс-конфигурацией константа спин-спинового взаимодействия /р.нз находится в диапазоне 14.5- 20 Гц. [c.21]

Спектроскопия ЯМР была использована также для исследования ассоциации ионов и аггломеризации солей карбанионов в растворе. Так, константа спин-спинового взаимодействия / н для [c.553]

В ЯМР углерода-13 константы спин-спинового взаимодействия Усс между связанными углеродными ядрами оказываются порядка 30 — 45 Пх, и с помощью последовательности, представленной на рис. 8.4.2, а, можно вполне однородно возбудить двухквантовую когерентность, полагая г= В спектрах ЯМР углерода-13 при естественном содержании интенсивность сателлитов, обусловленных гомоядерными взаимодействиями, в 200 раз меньще, чем интенсивности сигналов изолированных спинов С. При таких соотнощениях амплитуд простота двухквантового спектра (отсутствие сложной мультиплетной структуры) особенно заманчива. Проблема динамического диапазона здесь стоит менее остро, чем в различных методах разностной спектроскопии (включая эксперимент OSY с двухквантовой фильтрацией), так как возбуждающая последовательность на рис. 8.4.1, а действует как 2тг-импульс на намагниченность, связанную с изолированными спинами углерода-13. [c.537]

Позже Террье и сотрудники [612] еще раз вернулись к этому вопросу. Они снимали ПМР-спектры в нескольких растворителях, вводили метки в одну 6-КО- и в обе 4- и б-ЫОг-фуппы, снимали С ЯМР-спектры, измеряли константы спин-спинового взаимодействия, применяли различные тонкие приемы ЯМР-спектроскопии и однозначно еще раз установили, что атака нуклеофила идет первоначально по углероду 7 (а не 5 с последующей перефуппировкой Боултона—Катрицкого). Следовательно, образование сг-аддукта по положению 7 предпочтительно и термодинамически, и кинетически. [c.335]

Важнейшим этапом является отнесение сигналов в спектре Н-ЯМР. Сначала анализируются двумерные спектры, например OS (корреляционная спектроскопия химических сдвигоа, OSY сокращение от английского названия), которые содержат всю информацию о спин-спиновых азаимодействиях (передаваемых через химические связи) между протонами молекулы. Эффективность такого взаимодействия протонов, характеризуемая константой спин-спинового взаимодействия, быстро падает с увеличением числа [c.113]

Основываясь на величинах констант спин-спинового взаимодействия / и разумных предположениях о конформационной предпочтительности (гл. 9), можно в принципе различить дисиндиотактические и диизотактические конфигурации. Однако а priori нельзя отличить эрыгро-диизотактические конфигурации от грео-диизо-тактических, а именно эта информация является особенно важной при определении направления присоединения к двойной связи (см. гл. 8). Поэтому при изучении этих полимеров методом ЯМР опираются на данные ИК-спектроскопии и (особенно) рентгеноструктурного анализа метод ЯМР дает ряд количественных результатов, которые нельзя получить с помощью других методов. [c.115]

Продукт реакции IV анализировался с помощью спектроскопии ЯМР- Н. Отнесение сигналов показано на рис. 3. Пара-замещение ароматических ядер подтверждается наличием двух положений квартетов АВ-систем ядер 1 и 2 соответственно, с орто-константами спин-спинового взаимодействия 1оНН для 1 — 7,9 Гц, 2 — 8,45 Гц. [c.24]

Смотреть страницы где упоминается термин ЯМР-спектроскопия константа спин-спинового взаимодействия: [c.13] [c.4] [c.263] [c.77] [c.15] [c.531] [c.175] [c.176] [c.204] [c.233] [c.86] [c.114] [c.601] [c.77] [c.315] [c.395] [c.315]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология