ESERCIZI DI NMR

La molecola è: CH3CH2CH2CH2CH3

Lo spettro presenta solo segnali a campi molto alti relativi a H legati a C sp3 di tipo alchilico e tutti primari o secondari.

Di conseguenza si può immaginare che i due CH3 siano al di sotto di 1 ppm e che i tre CH2 cadono leggermente a campi più bassi.

Non è comunque possibile distinguere in modo univoco i segnali.

La molecola è: CH3CH2CH2CH2CH2CH3

Questo spettro permette di confermare le ipotesi fatte sullo spettro precedente, infatti si riesce a dare conferma che sopra 1 ppm si trovino i segnali dei CH2 infatti in questa nuova molecola è aumentato di una serie di CH2 (omologo superiore) e il segnale sopra 1 ppm diventa preminente rispetto al segnale a campi più alti al di sotto di 1 ppm sempre corrispondente ai due CH3 e quindi relativo a 6 H.

La molecola è CH3(CH2)10CH3

L’intensità del segnale leggermente sopra 1 ppm aumenta in modo notevole e ancora una volta riesce a darci conferma sulle conclusioni prese riguardo al primo spettro.

Il segnale sotto 1 ppm relativo ai due CH3 diventa sempre meno intenso al segnale della serie di dieci CH2 che presentano un segnale sopra 1 ppm.

Quindi da questa serie di tre spettri si possono trarre le seguenti informazioni:

1) Il CH3 primario cade a 0.9 ppm

2) Il CH2 secondario cade a 1.3 ppm (sono i CH2

interni)

3) I due CH2 vicini ai CH3 cadono a campi leggermente più alti rispetto ai CH2 più interni e il dato è ben evidente nel primo spettro. Valore = 1.2 ppm

La molecola è il propionoato di metile: CH3CH2COOCH3

Tre segnali:

-1.1 ppm tripletto (CH3 che vede un CH2) il segnale è caratteristico di H su C sp3, interessante notare che negli spettri di prima gli H primari cadevano sotto 1 ppm mentre in questo per l’effetto induttivo del carbonile (che è lontano ma che si fa comunque leggermente sentire) si spostano a campi leggermente più bassi.

- 2.3 ppm quartetto (CH2 che vede un CH3) è sempre un segnale di H su C sp3 ma in questo caso l’effetto induttivo del carbonile è molto più forte e quindi si ha deschermo e spostamento verso campi più bassi.

- 3.7 ppm singoletto (CH3 vicino ad O) segnali spostati a campi così bassi bassi sono caratteristici di CH3 su ossigeni (forte effetto induttivo) non dà accoppiamento (oltre 3 legami)

La molecola è il propionoato di etile: CH3CH2COOCH2CH3

Partiamo dai campi bassi:

-4.15 ppm quartetto (CH2 vicino all’O che vede il CH3) il segnale come prima è a campi bassi per l’effetto induttivo dell’O; è un quartetto perché, a differenza del caso di prima, vede un metile vicino. Cade leggermente a campi ancora più bassi per la vicinanza del metile, infatti la sostituzione descherma leggermente.

-2.35 ppm quartetto (CH2 che vede un CH3) è lo stesso segnale dello spettro di prima caratteristico del CH2 vicino al carbonile.

-1.2 ppm falso quartetto (i due CH3) in realtà sono due tripletti molto vicini in cui due righe di ciascun segnale si sovrappongono con l’altro. Quindi il CH3 vicino al carbonile a 1.1 ppm mentre il CH3 vicino all’O a 1.25 ppm.

La molecola è il butanoato di etile: CH3CH2CH2COOCH2CH3

Rispetto al precedente spettro si complica la zona degli alchili. Infatti si presenta ancora il quartetto a 4.15 ppm (CH2 sull’O che vede CH3), il CH2 vicino al carbonile diventa un tripletto perché vede un CH2 (2.3 ppm). Quindi intorno a 1.7 ppm abbiamo un cosiddetto multipletto (in realtà è un tripletto di quartetto) caratteristico del CH2 in mezzo tra CH2 (con cui dà il tripletto) e il CH3 (con cui dà il quartetto) in genere in questi casi si parla sempre di multipletto, il segnale risente ancora dell’effetto induttivo del carbonile. I due CH3 si distinguono meglio perché il CH3 della frazione butanoato si allontana ancora di più dal carbonile quindi non sente più l’effetto induttivo e cade nella tipica zona dei CH3 alchilici sotto 1 ppm (0.95 ppm) l’altro invece come prima cade sopra 1 ppm (1.25 ppm) sempre per l’effetto deschermante dell’O.

La molecola è un enone (doppio legame C=C coniugato con un carbonile) di tipo non ciclico.

È un tipico esempio di sistema AB2X3, infatti il CH3 sul carbonile non accoppia e dà un singoletto a campi alti rispetto agli altri due segnali (è comunque un CH3 deschermato per l’effetto induttivo del carbonile).

Hb

Ha

Hc

O I tre H sono equivalenti infatti Ha e Hb sono chimicamente equivalenti ma magneticamente accoppiano diversamente con Hc uno ha un Jcis

e uno una Jtrans. Nello spettro mancando l’integrazione si fatica a capire i segnali ma si

Può ipotizzare che il segnale a campi più bassi si il più intenso e di due H quindi di sicuro Hc vicino al carbonile ma anche Ha che essendo dalla stessa parte del carbonile ne risente l’influsso. Rimane da solo Hb che vede una Jcis e un accoppiamento geminale

Il CH2 dà un quartetto a 2.65 ppm, l’accoppiamento e il chemical shift confermano i dati ottenuti negli spettri precedenti.

La zona del sistema AB2 è esattamente come nello spettri prima ma in questo caso si osserva una migliore risoluzione.

Come nel caso di prima Hb cade a 5.8 ppm da solo con un accoppiamento di doppio doppietto (dd) appare come un simil quartetto, mentre gli altri due H (Ha, Hc) danno un segnale complesso in parte sovrapposto a circa 6.3 ppm

La molecola è un omologo superiore a quella di prima, infatti è presente un CH2 nella parte carbonilica che però non complica molto lo spettro.

Il CH3 cade a 1.1 ppm è un tripletto perché vede il CH2 e sente l’effetto induttivo del carbonile.

È lo spettro dell’acetone

Lo spettro è molto semplice, infatti la molecola è simmetrica e tutti e sei gli H sono omotopici e quindi danno un unico segnale, non essendoci quindi neanche possibilità di accoppiamento il segnale che si ottiene è un singoletto a campi caratteristici di H su C sp3 vicini ad un carbonile.

Quindi un unico singoletto a 2.2 ppm

Spettro del 2-butanone o anche metil etil chetone.

Lo spettro si complica leggermente a quello dell’acetone.

In questo caso è ancora presente un singoletto relativo al CH3

che non dà accoppiamento (il segnale però corrisponde solo a 3 H).

È presente un tripletto a 1.05 ppm tipico del CH3 che si sposta leggermente a campi più bassi per la vicinanza del carbonile e che vede un CH2.

Il CH2 dà un quartetto a 2.4 ppm (vede un CH3) è il segnale più deschermato perché si somma l’effetto induttivo del carbonile (che però è anche presente sul CH3 direttamente legato al CO) e l’effetto della sostituzione che si è visto ha effetto deschermante.

Spettro del 2-pentanone

Rimane sempre presente il singoletto del CH3 che non accoppia con niente e che cade sempre a 2.15 ppm.

Il CH3 della catena alchilica essendo molto lontano dal carbonile non ne risente l’effetto e quindi cade a campi molto alti dando un tripletto, dato che vede un CH2 (0.9 ppm).

Il CH2 immediatamente vicino al CO come nel caso precedente sente sia l’effetto di deschermo del carbonile e della sostituzione e quindi dà il segnale a campi più bassi (2.4 ppm tripletto datoche vede un CH2).

Il CH2 centrale della catena sente ancora l’effetto deschermante del carbonile e contemporaneamente anche l’effetto della sostituzione così cade a 1.7 ppm dando un multipletto dato dal doppio accoppiamento (tripletto-quartetto).