Transcript NMR-Pasca

Spektrometri
Resonansi Magnet Inti
博士(薬学)Marcellino Rudyanto
“If you teach a man anything,
he will learn nothing”
George Bernard Shaw
Jarum kompas
U
U
U
dilepas
diputar
S
S
S
keadaan
normal
keadaan
energi tinggi
keadaan
normal
Momen magnetik inti
• Suatu inti yang
mempunyai spin akan
berputar dan
menghasilkan medan
magnet kecil yang
disebut momen magnetik
inti, suatu vektor.
Orientasi momen magnetik inti
gelombang radio
H0
+
+
paralel
(energi rendah)
antiparalel
(energi tinggi)
resonansi
H0
Diagram Spektrometer NMR
JEOL 60 MHz NMR (LDB Unair)
Hitachi 90 MHz NMR (LDB Unair)
Spektrum
1H
NMR
Pengaruh medan imbasan
medan imbasan
kuat, proton
terperisai
medan imbasan
lemah, proton
tak terperisai
diperlukan H0 yang
lebih lemah untuk
beresonansi
naiknya kuat H0
diperlukan H0 yang
lebih kuat untuk
beresonansi
Kerapatan elektron dan medan imbasan
• Besarnya medan imbasan tergantung pada
kerapatan elektron (semakin rapat semakin
terperisai.
• Kerapatan elektron dipengaruhi oleh
keelektronegatifan heteroatom (efek induksi).
H3C
(ppm)
4,3
F
H3C
Cl
H3C
3,0
meningkatnya perisai
Br
2,7
H3C
2,1
I
Medan imbasan elektron s
Medan imbasan elektron p
Medan imbasan dalam aldehida
Ikhtisar geseran kimia
berbagai jenis proton
alisiklik, alifatik
alifatik -substitusi
alkuna
alifatik -monosubstitusi
alifatik -disubstitusi
alkena
aromatik dan heteroaromatik
aldehida
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
Proton-proton yang ekivalen dan
tak ekivalen
tiga H ekivalen
H
empat H ekivalen
dua H ekivalen
CH3CH2Cl
CH3CH2OCH2CH3
CH3
enam H ekivalen
dua H ekivalen
H3C
Br
enam H ekivalen
Cl
H
tiga H tak ekivalen
tiga H ekivalen
H
H
CH3
H
AUC dan Integrasi
Br
CH3
H3C
50 mm
CH3
100 mm
33 mm
Kopling dan pemisahan
Ha
Hb
Ha
Hb
C
C
C
C
paralel
H0
antiparalel
 untuk Ha
 untuk Hb
Aturan n+1
puncak tiga H ini terpisah oleh
dua atomH tetangga menjadi
2+1=3 puncak (triplet)
puncak dua H ini terpisah
oleh tiga H tetangga menjadi
3+1=4 puncak (kuartet)
CH3CH2Cl
tak ada H tetangga: puncak tak
terbelah (singlet)
OCH3
Cl
H
Cl
H
NO2
satu H tetangga: puncak terbelah
menjadi dua (doblet)
satu H tetangga: puncak terbelah
menjadi dua (doblet)
enam H ekivalen: singlet
Tetapan kopling
• Adalah jarak antara subsub puncak dari puncak
yang mengalami
pembelahan.
• Lambang: J.
• Satuan: Hz.
• Tak tergantung
besarnyapada H0.
Hb Ha
Hb
Hb
Diagram pemisahan spin-spin
Ha
Hb
Diagram pemisahan untuk proton b:
Ha
Hb
1. Tanpa kopling
Ha
Diagram pemisahan untuk proton a:
2. Kopling dengan satu Ha
Jab
Ha
3. Kopling dengan Ha yang kedua
1. Isyarat Ha tanpa kopling
Jab
2. Isyarat terpisah oleh Hb
Jab
4. Kopling dengan Ha ketiga
3. Jarak antara dua garis = Jab
Jab
1
Jab
1
4. Angka banding luas area di
bawah kurva
1
Jab
3
Jab
3
1
Spektrum alkohol dan amina
• Pada suhu kamar terjadi pertukaran kimia
yang cepat dengan runutan asam sehingga
puncak tidak terpisah oleh proton tetangga.
H3C O
H
H+
H3C O H
H+
H3C O
H
• Geseran kimia tergantung pelarut, suhu,
konsentrasi (pengaruh ikatan hidrogen)
H
Beberapa hal yang memperumit spektra
• Proton-proton tetangga tidak ekivalen.
H H
Cl
O
C C C
H CH2 H
puncak proton ini terurai oleh
tiga macam proton tetangga
yang tak ekivalen
Cl
• Geseran kimia proton-proton terkopling tidak
berbeda jauh, terjadi pemiringan (leaning): puncak
tengah membesar, puncak pinggir mengecil.
Spektrometri NMR Karbon-13
• Memberikan informasi mengenai karbonkarbon dalam suatu molekul organik.
• Spektrum 13C-NMR lebih sederhana
dibanding 1H-NMR karena pada 13C-NMR
tidak ada pemisahan spin 13C-13C.
• Pada spektrumnya tidak dicantumkan
integrasi.
Geseran kimia beberapa jenis karbon
C-O dan C-N
C alkil
C alkunil
C alkena dan aromatik
C ester, amida dan karboksil
C aldehida dan keton
200
150
100
50
0 ppm
Spektra
13C-NMR
kopling dan dekopling
Terima kasih
dan
Selamat belajar