Phng phỏp ph cng hng t ht nhõn (NMR) Lý thuyt v thc hnh phõn tớch ph 1H-NMR GS.TSKH.Nguyn ỡnh Triu C s lý thuyt Ht nhõn nguyờn t mang in tớch dng Nú t quay quanh trc sinh momen spin ht nhõn P Khi quay sinh mt dũng in v mt t trng vi momen t Hỡnh Hạt nhân nguyê n tử C s lý thuyt Ht nhõn nguyờn t tớch in dng t quay quanh mỡnh nú, sinh momen t v momen spin ht nhõn P , liờn quan vi nh sau : = P - h s t thm P + + ++ + ++ + N i S P Hỡnh Sơ đồ momen spin hạt nhân momen từ S lng t spin ht nhõn I I = 0, 1/2, 1, 3/2, 5/2 Ht nhõn cú I l ht nhõn t Tớnh cht t ca mt s ht nhõn : Ht nhõn 1H 2H 11B 12C 13C 19F 31P I ẵ 3/2 ẵ ẵ ẵ 107.rad.T-1.s-1 26,751 4,106 8,583 6,726 25,167 10,829 Ht nhõn nguyờn t cũn c c trng bng s lng t t mI mI cú (2I+1) giỏ tr khỏc t -I n + I nh sau : -I,-I+1,., +I Ht nhõn nguyờn t vi I= ẵ (1H,13C ) cú : mI = + 1/2 v mI = -1/2 HT NHN T TRONG T TRNG NGOI Kim nam chõm xoay theo hng bc nam Kộo lch mt gúc a ,nng lng E tng E= -Bo..cos a a Bo- t trng trỏi t momen t kim nam chõm t ht nhõn t I=1/2 vo t trng nam chõm Hỡnh m= N /2 m= - 1/2 S Bo Sơ đồ hạt nhâ n từ t r ong t tr- ờng t 1H,13C,19F (I=1/2) vo t trng nam chõm Bo, chỳng nh hng song song cựng chiu v ngc chiu vi t trng ngoi v chim hai mc nng lng khỏc E1 v E2 vi : E hỡnh = E2 E1 = h/2 Bo E2 E E2 - E1 E1 Ht nhõn t cú s lng t t m= +1/2 quay cựng chiu vi Bo chim E1 , cũn ht nhõn cú m= -1/2 quay ngc chiu chim mc E2 nh s sau : Hỡnh Kh nng nh hng ca momen t t trng B B z m=+1/2 h h x 12 m=-1/2 y iu kin cng hng Nng lng cng hng E v tn s cng hng o theo phng trỡnh sau: E E E h B h E m=-1/2 B0 m=+1/2 B Hình Sơ đồ phân bố mức lợng hạt nhân có I = 1/2 từ trờng Ph Hỡnh 18 Ph CHTHN-1H ca etyl xinamat C6H5-CH=CH-COOCH2CH3 Phng phỏp phõn tớch ph CHTHN ph Phõn loi ph /J Ph bc A2X,AMX (ph n gin) /J AB,A2B,ABX Kớ hiu AX, Ph bc cao ( ph phc ) Phõntớch ph bc c im ca ph bc : bi = N + ( N- s ht nhõn nhúm bờn cnh) Cng tớn hiu : theo tam giỏc Pascal Tỷ lệ chiều cao vạch nhóm Số vạch nhóm cót-ơng tác 1 1 1 1 10 10 5 Cỏc dng ph ph bc Hình 19 Phổ bc Am Số đỉnh: n+1 Xn m+1 AX Cl2CH-CHBr2 A 2X Cl2CH-CH 2Br A 3X CH 3-CH=O A6X CH 3-CH-CH NO2 Cỏc dng ph ph bc Hình 20 Phổ 1H- NMR ca CH3CH2CH2NO2 Phõn tớch ph bc cao h AB Hỡnh 21 Ph 1H-NMR Ph AB Cụng thc tớnh cỏc thụng s h ph J AB ( ) ( ) AB : AB =1/2 (2+3) AB ( )( ) A =AB +AB/2 ( Hz A =AB+AB/2 ( Hz ) A = AB -AB /2 ( Hz ) Hỡnh 22 Ph bc cao h A2B Hỡnh 23 Ph CHTHN-1H ca 1,3,4tribrombut-1-in Ph 1H-NMR ca vinylaxetat hỡnh 24 Ph 1H-NMR ca metyleste propionat d) CH3CH2C-OCH3 O Hỡnh 25 Metyleste propionat Ph 1H-NMR ca Cl2CHCH3 Hỡnh 26 Ph 1H-NMR ca CH3CH2CH2Br Hỡnh 27 Ph 1H-NMR ca p-CH3NH-C6H4-COOCH2CH3 Etyleste p-metylaminobenzoat Hỡnh 28 Ph 1H-NMR ca (CH3)2CH-Br Hỡnh 29 Ph 1H-NMR ca o-Br-C6H4-COCH3 Hỡnh 30 O-Bromaxetophenon ... , mà lớp vỏ sinh từ trờng riêng B nên từ trờng B0 tác động lên hạt nhân thờng bị từ trờng riêng B triệt tiêu phần, từ trờng thực tác động lên hạt nhân Be< B0 Ngời ta gọi Be từ trờng hiệu dụng:... đồ phân bố mức lợng hạt nhân có I = 1/2 từ trờng S cng hng ca ht nhõn t Để cung cấp lng cho hạt nhân, ngời ta thực cách tác động từ trờng biến đổi B1 có hớng vuông góc với từ trờng B0 quay với... đổi B1 có hớng vuông góc với từ trờng B0 quay với tốc độ quay momen từ tốc độ quay Chính từ trờng B1 gây cộng hởng hạt nhân từ  Hỡnh Tỏc dng ca t trng B1 T trng B1 gõy s cng hng ca ht nhõn