核磁共振波谱(6)




3,仪器和试剂

仪器:脉冲傅里叶核磁共振(PFT-NMR)光谱仪,φ5mmNMR样品管。

试剂:已知分子式的一系列样品,如:C3 H8O,C4 H8O,C4 H802,C4 H10O,C7 H1204,C8H10等;已知相对分子质量为M=72,并且仅含有碳,氢和氧的三种元素。系列化合物。

4.实验内容和步骤

(1)启动仪器,使探头处于热平衡状态,光谱仪程序处于待机状态(教师提前完成)。

(2)锁定场并调整分辨率。电磁铁仪器以内部锁定方式观察标准样品中的氘信号以锁定场。使用标准中的FID信号或基于醛的乙醛四峰,仔细调整匀场线圈电流以获得最佳的仪器分辨率。超导仪器应使用CDCl3标准,以根据峰形宽度获得最佳的仪器分辨率。

(3)设置测量参数和测量值。设定参数包括:11H频谱观测频率及其观测偏差; 21H谱宽为10~15ppm(1ppm=10-6); 3观察射频脉冲450~900; 4延迟时间l~2s; 5积累数4~32次; 6个采样数据点8~32K; 7脉冲序列型,无照射场单脉冲序列。

(4)样品制备。上述待测试样品之一(约数十毫克)可与0.5 mL CCl4(外部锁定测量)或CDCl5混溶,逐滴加入少量TMS,小心转移到样品管中,盖上一层小帽子,外墙是清洁的。上转子由仪表确定以确定其位置。

(5)切换到外部锁定状态,更换待测样品,或直接选择已知分子式的样品或以内部锁定方式选择已知相对分子质量的样品,并以20的速度旋转转/分。测量1H-NMR光谱。

(6)制作光谱。使用所选择的参数,如下处理所获取的FID信号:1窗口处理; 2用于快速傅立叶变换(FFT)以获得频谱; 3用于相位调整; 4用于调整标准参考峰(例如TMs为O,CDCl3残余氢为7.27),显示并记录峰的化学位移;整合5对峰值,记录积分的相对值; 6绘制合理布局谱和积分曲线的大小和范围,绘制光谱。 。5,注意事项

(1)严格按照操作规程进行,本实验中未使用的旋钮不得随意移动。

(2)严禁将磁性物体(工具,手表,钥匙等)带到强磁铁附近,特别是探头区域。

(3)插入和取出样品管时必须小心。不要破坏或破坏探头中的事故。应首先清洁样品管的外壁,并且仪表限制涡轮机转子的高度,以确保样品位于磁体发射线圈的中心。

(4)必须反复仔细调整仪器的分辨率。

6,数据处理

(1)记录实验数据并按照下表进行组织。

(2)讨论和分析实验结果,并介绍该化合物的分子结构。写出实验经验。

9.研究乙酰丙酮的互变异构现象

1.实验目的

通过对互变异构体核磁共振谱的测定和分析,计算了互变异构反应的平衡常数和自由焓,使NMR可以研究分子的动态平衡过程,得到相应的热力学参数。

2,实验原理

NMR可以研究化学动力学问题。它不仅可以跟踪化学反应过程,还可以跟踪平衡系统中的交换过程。 NMR使用RF场来观察事物。对于工作频率为100 MHz的仪器,RF场的频率为108 Hz。 10-8秒和更长的间隔称为NMR时标。特别适合通过NMR研究其寿命是NMR时间尺度的物种的转化过程。这些过程包括许多平衡系统中的动态交换过程,例如可以存在于同一分子中的构象转变,互变异构体之间的转换,分子内转移,以及配体和络合物(或复合离子)之间的交换。等待。在不同的实验条件下,例如不同的温度,这些交换过程的NMR光谱(峰位置,峰形,峰面积等)将变化很大。当交换核的共振信号看起来是离散的而没有加宽时,它被认为是NMR时间尺度上的缓慢的化学交换过程。酮的烯醇化是常见的互变异构反应。 1,3-二酮具有以下互变异构反应:

这是一个缓慢的反应过程。当量化具有大的化学位移差异的酮亚甲基氢和烯醇烯基氢的峰面积A时,烯醇形式的质量分数w和平衡常数K可以通过下式计算:通过K估算互变异构反应的游离焓ΔG:

互变异构体中酮和烯醇的相对量与分子结构,浓度,溶剂极性和温度有关。通常,在极性溶剂中,容易形成分子间氢键,并且酮异构体相对更稳定,例如水中的乙酰丙酮烯醇,其占约15%;在非极性溶剂中,易于形成分子内氢键,因此烯醇异构体更稳定,占主要组分的约92%,例如在正己烷中。

3,仪器和试剂

仪器:脉冲傅里叶核磁共振(PFT-NMR)光谱仪,φ5mmNMR样品管。

试剂:乙酰丙酮,CCl4,苯,甲醇,TMS。

4.实验内容和步骤

(1)制备摩尔分数为0.2的乙酰丙酮溶液。将三份0.200g乙酰丙酮分别与1.2311g CCl4,0.625g苯和0.265g甲醇混溶,并使其在实验室温度下静置24小时以达到平衡。

(2)将约0.5mL上述三种样品和纯乙酰丙酮中的每一种倒入φ55mm样品管中,并向每个管中加入1-2滴TMS作为内标。

(3)在实验室温度下测量上述四个样品的1 H-NMR光谱。记录测量的温度。

(4)在不同温度(30℃,0℃,20℃)下测量1H-NMR谱。

5,数据处理

(1)分析互变异构体的各个峰的分配。

(2)基于相关峰的峰面积计算互变异构体的组成以及平衡常数和自由焓。

参考文献:现代仪器分析实验和技术

关键词:谱图,光谱学,峰形,峰间距,核自旋磁能级,国家标准物质网络

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时间:2019-02-23 18:59:43 来源:天游平台注册 作者:匿名