Transcript H - WordPress.com

NMR (RESONANSI MAGNETIK INTI)
NUCLEUS MAGNETIC RESONANCE
I.Pendahuluan

Ilmu yang mempelajari respon beberapa inti dalam
kimia organik, terhadap pengaruh medan magnet
pancaran gelombang radio sehingga merupakan alat
penting untuk determinasi struktur kimia.
 Biasnya untuk menguji kedudukan beberapa inti
dalam senyawa organik
 1H dalam semester ini hanya atom H
 13C
 15N
 19F
 31P
=>
1
1.Nuclear Spin
 Inti dengan nomer ato ganjil atau bilangan
massanya ganjil mengalami perputaran (spin).
 Putaran dari inti bermuatan dapat menimbulkan
medan magnit .
2
=>
2.Pengaruh medan magnet
Bila inti diletakkan dalam medan magnet luar (putaran inti)
akan besifat sebagai batangan magnet) .
=>
3
a.Kedudukan senyawa thd medan
magnet
N
N
N
S
state
--spin
spin state,
Favourable’
favorable,
lowerStabel
energy
Lower energy
S
A spinning nucleus with it's magnetic field
aligned with the magnetic field of a magnet
4
S
N
- spin state,
unfavorable,
higher energy
S
A spinning nucleus with it's magnetic field
aligned against the magnetic field of a magnet
b.Harga E Dan Kekuatan Medan
Magnet
 Rumus yang didapat:
h B0
E = h = ————
2
(1)
 = Rasio Gyromagnetik yang tetap untuk proton
/tiap inti (26,753 s-1gauss-1untuk H).
 Bila harganya medan 14,092 gauss , setara
dengan 60 MHz untuk menggerakkan proton
 Tenaga ini sangat rendah atau dinamakan
radiofrekuensi Bila medan magnet diaplikasikan
pada proton yang yang mengalami preses, pada
frekuensi . Maka harga yang proposional pada
kekuatan medan yang teraplikasikan adalah:
5
Chapter 13

µNBo
  =————
(2)
hI
Bo = Kekuatan medan magnet yang diberikan
I = jumlah kuantum dari spin
h = tetapan Plank (6,626 x 10-34 Joul)
µ = momen magnetik dari inti (tertentu)
N= tetapan magnetik inti.
Harga  yang mendekati sesungguhnya sbb:
6
Tabel frekuensi presesi (MHz) dengan kenaikkan
medan magnet
 Contoh
Bo (tesla)
1H
2H
13C
14N
19F
31P
Elektron
Bebas
1.4
60
9,2
15.1
4.3
56.5
24.3
3.9 x
104
2.1
90
13.8
22.6
6.5
84.7
36.4
2.3
100
15.3
25.2
7.2
93.0
40.5
5.1
220
33.7
55.0
15.8
206.5
89.2
5,8
220
38.4
62.9
17.9
203.4
101.5
7.1
300
46.0
75.5
21.5
282.0
121.5
Kekuatan dari signal tergantung kepekaan NMR, untuk masingmasing unsur inti.
7
Tuluen mempunyai inti benzin, yang terdiri dari lima (5) atom
C yang masing-masing mengikat satu atom H (yang setara),
dan kemudian mengikat satu atom C dengan 3 atom
H.sebagai metil
8
 E.Contoh struktur kimia (Senyawa sepaleksin dalam D2O
9
Keterangan
 Slide 8 dan 9 memberi gambaran bahwa, dua kelompok
atom pada aromatik dan metil mempunyai kondisi yang
berbeda, sehingga pengaruh medan magnit akan direspon
dalam keadaan yang berbeda.
 Besar kecilnya respon tergantung pada masing-masing
atom H, bila atom mempunyai sifat sama maka tidak saling
berpengaruh sehingga responya komulatif.
 Berbeda dengan H-7, H-6, dan H-2 pada sefaleksin, atom
H walaupun berdekatan tetapi kedudukan berbeda aksial
dan ekuatorial pada H-2, dan H-7 dan H-6 dekat dengan
NH, sehingga responnya terpengaruh.
10
3.Penggunaan Dalam analisis
 Kepekaan spektrum NMR terhadap struktur
11
molekule, sangat bagus untuk analisis dalam kimia
farmasi.
 Pertama: Alat ini juga dapat digunakan untuk
analisis kimia kuantitatif,dan dalam operasinya
tidak perlu menggunakan senyawa pemban ding
sebagai lazimnya analisis instrumental.
 Ke dua, Spektrumnya menghasilkan sangat spesifik
dan hanya memerlukan sampel yang sangat kecil.
 Ke tiga, NMR dapat digunkan untuk analisis
berbagai bentuk senyawa organik maupun anorganik.
Kekurangan dan kelebihan
 Alat NMR memggunakan biaya tinggi yang
kadang-kadang dapat mengurangi kepekaan
karena digunakan sampai 10 mg sampel.
 Bila medan magnit yang digunakan sangat
kuat akan dapat mengurangi jumlah sampel
yang digunakan sampai hanya 10g.
 Banyak hasil analisis kimia kuantitatif
dengan NMR telah dipublikasi, sehingga
akan dapat memacu perbaikkannya bila
sangat banyak yang menggunakan.
 Kemungkinan masih dapat dikembangkan,
dalam penggunaan maupun dalam teorinya
12
4.Rumusan dan satuan NMR
 Rumus ini penting dalam NMR, sebagai contoh bila
medan magnet luar sebesar
 1,4 14.000 gauses, akan memberikan presesi
sebesar atau  60 ribu perdetik, →   60 MHz,
 Untuk Bo = 2.3,maka   100 MHz
4,1 maka   220 MHz.
 adalah kerapatan arus dari medan magnet bukan
intensitasnya
13
Gambar pengaruh medan magnet
 Contoh
14
5.Energi transisi
 Bila Proton dalam keadaan pressesing dalam medan magnet
internal, yang searah maka ia akan menyerab energi medan
magnet yang kemudian menjadi keadaan yang berlawanan.
 Bila proton kembali kekeadaan searah (semula) dan
melepaskan energi terjadilah relaksasi.
 Bila proton yang mengalami presesing yang teirradiasi
energi frekuensi radio, dengan frekuensi yang sesuai, maka
proton yang dalam keadaan energi rendah akan
mengabsorpsi energi radiofrekuensi tersebut, menjadi
proton yang berenergi lebih tinggi. Dan kemudian terjadi
relaksasi
15
Tingkat energi spin/presesi proton
N
-1/2
In a strong magnetic
field (Bo) the two
spin states differ in
energy.
Energi tinggi
+1/2
Energi dasar
16
Bo
S
Lanjut
 Bila radiasi frekuensi radio yang diserab oleh proton sama
dengan radiasi frekuensi radio yang datang kemudian maka
akan terjadi resonansi, karena itu dinamakan Nuclear
Magnetic Resonance. Atau disingkan NMR (PMR).
 Berdasar penelitian bila proton dalam molekul senyawa
organik diekspose terhadap medan magnet yang kuat maka
proton akan mengalami preses, walaupun semuanya tidak
terjadi, atau waktunya tidak bersamaan.
 Hasil radiasi yang sesuai frekuensinya tersebut akan
menyebabkan promosi proton dari energi rendah ke energi
yang tinggi , dan bila hasil absorbsi tersebut direkam akan
menghasilkan spektrum tertentu seperti pada tuluen dalam
slide 8
17
 Proton pada inti benzin akan lebih lamban sehingga
memerlukan tenaga lebih banyak dari pada energi yang
diperlukan oleh –CH3
 Atom H dalam inti terdapat 5 atom sedangkan pada metil 3
atom maka secara komulatif tinggi spektrogramnya 5 : 3,
 Spektrum yang terjadi pada tuluen masih sederhana karena
masing-masing atom tidak saling mempengaruhi.
 Pada gambar slide 9, kedudukan atom H berbeda- beda
lingkungannya, sehingga puncak atom H sangat spesifik,
bahkan ada yang terpecah menjadi dua (splitzing).
18
6.Momen magnetik
 Inti (proton) dengan I tidak =0, nol akan mempunyai vektor
sudut momen yang sejajar sehingga pengamatan pada
komponen sudut momen dan momen magnet dapat
dirumus kan:  = (hI),
(2)
dan  adalah rasio gyro magnetik dari inti.
 Maka bila momen inti =  dapat dirumuskan pula:
momen = m/I
(3)
 m adalah jumlah kuantum magnetik, yang harganya: 1,1 – 1,
1- 2,...... , -1. Harga 2 I +1 adalah sudut momentum dari
suatu inti. Bila tak ada medan elektomagnetik maka semua
2 I+1 akan mempunyai energi yang sama.
19
 Bila medan magnit diaplikasikan pada proton yang yang
mengalami preses, pada frekuensi . Maka harga yang
proposional pada kekuatan medan yang teraplikasikan adalah:
µNBo
  =————
(4)
hI
Bo = Kekuatan medan magnet yang diberikan
I = jumlah kuantum dari spin
h = tetapan Plank (6,626 x 10-34 Joul)
µ = momen magnetik dari inti (tertentu)
N= tetapan magnetik inti.
Harga  yang mendekati sesungguhnya sbb:
20
Tabel frekuensi presesi (MHz) dengan kenaikkan
medan magnet
 Contoh
Bo (tesla)
1H
2H
13C
14N
19F
31P
Elektron
Bebas
21
1.4
60
9,2
15.1
4.3
56.5
24.3
3.9 x
104
2.1
90
13.8
22.6
6.5
84.7
36.4
2.3
100
15.3
25.2
7.2
93.0
40.5
5.1
220
33.7
55.0
15.8
206.5
89.2
5,8
220
38.4
62.9
17.9
203.4
101.5
7.1
300
46.0
75.5
21.5
282.0
121.5
Kekuatan dari signal tergantung kepekaan NMR, untuk
masing-masing unsur inti.
 Dari data diatas elektron hampir 700 x kuat dibanding
1H, 1H
dan 19 F adalah paling luas, dan lebih sensitif
dari yang lain.
Penggunan medan magnet 7,1 ,maka E =h
(perbedaan energi sangat kecil) sampai 300 MHz.
 Karena perbedaan sangat kecil (10—4 Kj mol-1, maka
populasi proton dalam keadaan kedua state tersebut
hampir sama. Maka akan terjadi perubahan bila diberi
medan magnet yang cock frekuensinya.
 Setiap proton yang berada pada keadaan energi tinggi
akan selalu kembali pada keadaan energi yang lebih
rendah, secara tetap.
22
7.Transisi energi dari tinggi ke energi rendah
 Energi E, dapat diemisikan kembali sebesar 60 MHz, yang
dapat direkam dengan sustu detektor frekuensi radio sebagai
kejadian resonansi.
 Yang terpenting terjadi perubahan energi dari energi tinggi
menjadi rendah, (radiationless) sebagai energi yang hilang
walaupun dapat direkam.
 Dapat juga dinyatakan sebagai relaksasi dengan cara
mengubah E menjadi vektor Elektro magnetik kedalam
lingkungan disekitarnya.
 Sebagai contoh molekul yang didalam larutan akan
mengalami perubahan vibarsi dan rotasi, yang berkaitan
dengan perubahan medan elektromagnetik untuk
mengabsorbsi E.
23
Lanjut
 Bila proton atau inti, dalam larutan akan dikelilingi oleh
atom-atom, atau proton lain baik oleh larutan maupun
dalam molekulnya sendiri, maka proses relaksasi akan
mengalami gangguan karena berada dalam kedaan lattice
dinamakan spin- lattice relaxation.(SLR)
 Relaksasi yang lain (kedua) adalah proses tranfer E kepada
inti tetangga yang dinama kan spin-spin lattice
relaxation, inti yang pertama kehilangan energi tetapi
inti yang lain mendapat imbas energi.
 Kecepatan relaksasi dengan proses tersebut terjadi dalam
spin-lacttice relaxation, telah terpantau pada pemberian
tenaga yang diabsorsi sebesar 60 MHz.
24
8.Waktu paro spin-lattice
relaxation
 Waktu paro spin-lattice relaxation (SLR). Ditandai
dengan T1 dan spin-spin lattice relaxation (SSLR)
dinamakan T2. Bila T1 dan T2 kecil, maka waktu
eksitasi inti akan pendek, dan ditemukan juga terjadi
pelebaran puncak absorbsi.
 Bila T1 dan T2. Lebar maka terjadi order 1 detik
sehingga terjadi spektrum absorbsi yang tajam.
Relaksasi yang terjadi T1dan T2 dalam larutan
yang viskus akan tidak efisien sehingga didapat
spektrunm yang melebar.
 Karena pengamatan selalu dilakukan dalam larutan
25
yang tidak viskus untuk mendapatkan spektrum NMR
yang tajam.
 Hubungan antara waktu relaksasi dengan
pelebaran garis spektrum dapat dipelajari
secara kualitatif dengan menggunakan
prinsip:
 E - t  h/2
6)
 atau E = h
(7)
 E t  1/2
(8)
E dan t adalah tetap, Bila t lebar,
maka life time) atau waktu relaksasi
panjang kemu dian
 akan kecil, artinya pengukuran
frekuensi akan kecil pula.garis spektrum
akan sempit.
.
26
10.Penghambatan kimia dan cara pengukuran
 Dengan medan 1.4  menghasilkan frekuensi presesional 
60 Mhz. Harga frekuensi prese sional yang diapplikasikan
medan magnet yang sama masing-masing inti tidak sama,
sangat tergantung berberapa faktor.
 Contoh Etanol CH3 –CH2-OH, mempunyai proton dengan
tiga karakter. Hal itu penting untuk mempelajari kimia
organik.maka NMR digunakan untuk analisis ahli kimia
organik.
 Penghambatan dalam frekuensi tergantung pada lingkungan
unsur lain.Seperti yang terjadi pada tuluen (slide 8).
27
1H-NMR
of ethyl alcohol, CH3CH2OH
Three types of protons
CH3
OH
CH2
28
8.Pengukuran Penghambatan kimia dengan
Internal std
 Untuk mengukur frekuensi presesional gugus dari inti (proton)
sebagai bilangan yang absolut sangat sukar, maka digunakan
pembanding seperti:
 TMS dipilih sebagai referen yang baik karena spektranya tajam
walaupun dengan kadar kecil, dan mempunyai 12 proton. Dia
merupakan senyawa inert, mempunyai titik didih yang rendah,
dapat mudah diuapkan agar tidak mengotori sampel.
 Mudah larut dalam pelarut organik, digunakan larutan 1%
sebagai standar internal.
29
 Bila digunakan pelarut air(H2O) atau D2O, TMS tak
mudah larut sehingga digunakan Na-3(trimetilsilil)-propanesulfonat.
 Untuk analisis 13C dan 19F, MS kurang baik, tetapi akhirnya
TMS diterima sebagai standar untuk 13C, sedangkan untuk 19F
digunakan CFCl3.
 Penggunaan D2O, karena H2O, mempunyai 2 proton yang
mungkin mengganggu, penampilan spektrum.
 Senyawa dengan rantai karbon akan lebih baik diuji dengan
Carbon C-13 proton magnetic resonance.
30
II.PENGUKURAN
PENGHAMBATAN
KIMIA PADA SPEKTRUM NMR
 Alat spektrometer NMR mempunyai perleng kapan dasar
untuk merekam spektrum NMR, antara lain magnet,
sumber frekuensi radio, dan sistem detektor.
 Sistem detektor harus dapat mengkonversi energi radiasi
frekuensi radio yang diberikan kepada inti (slide 27).
 Larutan sampel dimasukkan dalam tabung reaksi (gelas),
dengan diameter 5 mm.Yang diletakkan diantara permukaan
magnet dengan kekuatan tertentu (1,4 ). Kemudian sumber
frekuensi radio sebagai sumber energi diberikan
31
Bagan alat NMR
32
Keterangan
 Bila inti dalam sampel tidak diberi sumber resonansi dari
sumber radio frequency, (RF) maka signal yang diterima
detektor radiofrequency akan lemah.
 Signal pada detektor akan mentransfer energi dari sumber
RF, lewat inti atau proton. Kemu dian output dari detektor
diberikan kepada cathode ray-oscillocope atau kertas
bergasis yang sudah ada angka kedudukan proton setelah
melalui amplifikasi.
 Karena terjadinya chemical –shift (penghalang an
kedudukan struktur kimia) maka tidak semua proton akan
menerima resonansi tepat 60 MHz. Dalam medan yang
diberikan sebesar 1.4
33
Lanjut
 Dengan cara yang praktis dan mudah, bila RF diberikan
dalam harga tetap 60 MHz dan meng ubah –ubah  Bo,
maka dapat menaikkan atau menurunkan frekuensi prosesing
kepada semua inti (nuclei), sampai masing-masing mencapai
60 Mhz.
 Instrumen seperti itu, dengan mengganti magnet permanent
dengan maknet elektris (atau menam bah elektro magnet,
yang dapat diatur beasr kecilnya.
 Design dari alat tersebut disebut dalam opera sinya adalah
field sweep, dan kebanyakan instrumen NMR menggunakan
mode ini, dengan nama variable electromagnet coils
atau Sweep coils.
34
Hasil spektrum
 Proton yang mendapat perlakuan resonansi, akan
menghasilkan puncak spektrum pada oscilator dan kertas (
chart ), yang bila diplotkan pada absis akan mendapatkan
gambaran kekuatan yang berbeda.
35
Pengukuran
Chemical Shift
 Spektrum NMR fenil alkohol, (PhCH2OH), dalam slide 30,
dari kiri kekanan, pertama adalah inti bensin dengan 5
proton, yang mempunyai harga 2,4 ppm down field
dibanding TMS, tetapi frekuensi resonansi  tinggi ialah 7,3 ,
 Sebaliknya proton untuk CH2 =4,6, dan OH =2,4 (). Unit
ini tidak mempunyai satuan, yang kedu dukannya sangat
tergantung akan kekutan medan. Sedangkan harga  (tau)
dirumuskan:
 = 10 - 
(7)
maka harga benzil 2,7 untuk aromatiknya, 5,4 untuk CH2
dan 7,6 untuk proton OH, yang dengan referen TMS = 10 .
Berdasar persetu juan intern asional antara  dan ,
ditentukan menggunakan satuan .
36
Tipe proton dan harga delta
37
Chapter 13
=>
Faktor yang mempengaruhi Chemical Shift
1.Elektronegativitas- Shielding dan deshielding
 Berikut ini contoh beberapa chemical-Shieft untuk proton
CH2, yang berhubungan dengan inti lain.
Tabel chemical shieft proton pada CH2 dng gg lain
Senyawa
CH3-SiCH2I
CH2Br
CH2Cl
CH2F
38


0.0
2.16
2.65
3.10
4.26
10.0
7.84
7.35
6.90
5.74
Keterangan
 Proton CH2F mempunyai resonansi lebih rendah dari
proton dari CH2Cl, karena inti hidro gen dikelilingi oleh
muatan elektronik dari F dan klor yang menjadi penghalang
(shielding), bila diberi pengaruh BO.
 Arus magnetik harus menembus shielding effect yang
dibangun oleh Cl lebih rapat diban ding F.Medan magnet
dan elektron disekitar proton mengimbas putaran, maka
medan mag net yang mempengaruhi pada proton pada
CH2F jadi lebih lecil.
 Lingkaran elektronik tersebut seolah sebagai berlawanan
dengan medan magnet tersebut sehingga dinamakan
diamagnetik, Maka makin rapat elektro diamagnetik
tersebut akan makin kuat sifat diamagnetiknya.
39
 Gugus elektronegativitas seperti flourin dalam CH3F,
menyebabkan efek induktif, sebaliknya bila F tidak ada maka
tak ada efek induktif sehingga dinamakan deshielding effect.
 Flourin adalah lebih elektronegatif dari pada Cl, maka proton
dari CH2F, muncul lebih tinggi dari harga  proton dari
CH2Cl.
 Silicon (Si) mempunyai sifat elektropositif sehingga dalam
operasinya berlawan dengan kejadian diatas, silicon
mendorong elektron –CH3 dari TMS (a+I), yang akan terjadi
pada up field, dan ini merupakan shielding effect yang
kuat sehingga metil TMS muncul di 10 .
40
 2. Pengaruh Ikatan Van Der Waals.
 Pengaruh van Der Waals ini sangat sedikit, karena proton
menduduki tempat yang terse bunyi,sehingga awan elektron
gugus yang tersebunyi akan menahan secatra elektrostatitik
dan akibatnya terjdi deshielding yang muncul pada angka 
yang lebih tinggi, tetapi hanya sedikit
 Kejadian tersebut dapat muncul pada senyawa steroid dan
alkaloid yang banyak terjadi substitusi, karena dalam
memperhitungkan harus hati-hati.
3. Pengaruh anisotropi.
Chemical Shift dari posisi  pada proton yang
berhubungan gugus C = C, lebih besar dari pengaruh
elektronegativitas.
41
Contoh senyawa yang berikatan
rangkap
Daftar senyawa
Struktur Kimia
H
-C =O
42
Harga chemical
shift 
9.5 – 10.0
C=C
5–6
- C  C-
7–8
1.5- 3.5
 Keterangan.
Ternyata elektron pada ikatan rangkap  elek tron
sirkulasinya juga dipengaruhi oleh medan magnet dari luar.
Efek dari pengaruh dapat menyebabkan down field shift
(paramagnetic shift) atau up field shift atau
(diamagnetic shift).
 Efek yang berupa paramagnetik yang berpengaruh
pada atom karbon dan diamagnetik dengan arah
yang lain berpengaruh pada proton.
 Diamagnetik pengaruh yang menuju ke elektron
, sedang para magnetik yang meninggalkan elektron . Dua
jenis efek diamagnetik dan paramagnetik tersebut disebut
anisotropic (lihat gambar berikut).

43
 Bila alken suatu gugus senyawa kimia yang terletak 900
terhadap medan magnet (slide 38), mempengaruhi 
elektron, maka akan timbul medan kedua yang dinamakan
diamagnetik disekitar atom karbon, tetapi paramagnetik
pengaruh Bo pada protonnya.
 Bila arah induksi tersebut searah dengan datangnya medan
magnet Bo maka jaringan medan akan lebih tinggi dari Bo.
Sehingga terjadinya resonasi daerah rendah tetap tinggi
terhadap .
 Karena itu ikatan rangkan akan menyebabkan shielding
effect bila medan berlawanan dengan arah BO.
44
Senyawa alfa pinene
45
Perbedaan Karbonil dan alkena
46
Senyawa alkyn dan benzin
47
Keterangan
 Senyawa alkyn, protonya akan muncul pada daerah antara
1,5-3,5  Elektron pada ikatan rangkap tiga seperti hanya
proton dari alkyn mengalami diamagnetik shielding
effect.
 Beberapa hasil percobaan, menunjukkan puncak pada daerah
delta( ) yang rendah karena itu diperlukan harga BO yang
tinggi.
 Senyawa aromatik, umumnya  elektron me ngalami
delokalisasi secara siklik, medan yang mempengaruhi adalah
diamagnetik, ketika relaksasi mengalami paramagnetik.
Karena itu proton akan muncul pada daerah delta () yang tinggi.
(lihat slide 36).
48
Proton dari metil pada tuluen akan muncul pada resonansi
2.34 , sedangkan metil yang terkunjungasi pada asiklik
alken muncul hasil resonansil pada 1.96 .
Maka pada senyawa aromati mempunyai deloka lisasi (4n +2)
elektron , peristiwa ini telah dicobakan pada senyawa
anulene yang mempunyai 18 proton 12 (8,9  )yang di tepi
adalah deshielded sedang yang enam (6) dalam struktur
mengalami shielded –1,8  diatas TMS
49
Contoh lain
 Anulen (18 proton)
50
Data yang perlu diingat dalam analisis proton
 Data
 Gambar posisi proton dari setiap bentuk gugus
Contoh 1. prediksi chemical shift CH3COOCH3
CH3 yang menenpel –COOR, 2,0 
CH3 yang mempel pada –OCOR 3,6 
Kemudian percobaan metil asetat ester dalam analisis NMR
terdapat du signal 2,0  dan 3.6 .
Ester asam asetat menunjukkan signal pada  2,0  dan 3,6 .
Tetapi metil ester dari aromatik 3,9 
51
 Contoh 2.
 Chemical shift dari CH2=CHCOOCH2CH3
Ternyata proton gugus alkil 4,1 , sedangkan CH3 sebagai
terminal muncul pada 0,9 . menurut tabel pada percobaan
muncul pada 1,3 .
Etilester chemical shift terjadai CH2=4,1  dan CH3 pada
1,3 .
Contoh 3.
Proton CH3O- para nitro benzen, muncul pada 3,7 .
Proton sendiri pada benzen menurut daptar muncul pada
7,27, tetapi adanya nitro bergeser menjadi 8,27, bila nitro
pada orto jadi 7,07  sehingga mengalami up fild 0,2 .
Hasil proton a 8,2  dan proton b 7.1 dan 7.4 
52
Alkena dan 
Proton dalam senyawa ini keduduk
annya berbeda karen apengaruh
shielding ikatan rangkap dan
Karbonil
Contoh 4.
 Senyawa feniletoksi asetat, PhOCH2COOCH3
Ternyata proton pada aromatik mengalami pergeseran 0,2
 Up fild,(-0.2 untuk OR). sedangkan proton pada fenil
menjadi 7.07 .
 Menurut percobaan ini –OCH2- basisnya 1,2 
ditambah 2,3 , Sedangakan untuk COOCH3= ditambah
0,7 = 4,2 
53
Pengaruh Rotasi ketat.
Gambar senyawa
 Dalam gambar ini terlihat dua signal metil yang sedikit
berbeda, (diuji alam suhu ruangan). Bila dianalisis pada suhu
tinggi ( 130oC), hanya terlihat satu signal, peristiwa ini
karena putaran (rotasi) ikatan C – N, sehingga metil dapat
teresonansi di satu tempat tanpa jarak.
 Juga pada BrCH2CH2Br (1,2-dibromoetan), mempunyai 4
proton yang dalam rekaman tak dapat dibedakan (secara
magnetik) sama kedudukannya. Tetapi pada suhu rendah
tampak dua signal berbeda.
54
 Bila dalam suhu kamar putarannya cepat, pada suhu rendah
ikatan C- C membeku.
55
Penggunaan Pelarut untuk NMR
 Untuk menghidari pengaruh pelarut terhadap proton maka
pelatut yang digunakan protonnya diganti deuterium
Rumus Kimia
CCl4
CS2
CDCl3
C6D6
D2O
(CD3)2SO
(CD3)2CO
(CCl3)2CO
56
Nama kimia
Karbontetraklorida
Karbondisulfida
Deuterioloform
Heksadeuteriobenzen
Deuteriooksida (air berat
Heksadeuteriometilsulfoksida
Heksadeuterioaceton
Heksakloaseton
 Kemurnian pelarut sangat penting, misalnya CHCl3 akan
mendaptkan puncak pada 7.3 , Bila kadar 99 % tak ada
kesulitan.
Hambatan pelarut (Efek Kadar dan Suhu).
 Signal proton dalam pelarut yang polar akan berbeda
dengan pelarut yang non polar, perubahan pergeseran sangat
kecil, kecuali terjadi ikatan interaksi dipol-dipol.
Bila CHCl3 dilarutkan dengan siklo heksan akan muncul
signal proton pada 7,3 . Tetapi bila dila rutkan dalam benzin
akan bergeser (shift) sebe sar 1,56, sehingga signal terletak
pada 6,74 
57
 Sebaliknya NH dan SH, terutama OH signal proton pada
NMR akan bergeser karena perubahan polaritas yang
disebabkan oleh ikatan hidrogen.
 Bila ikatan hidrogen kuat maka terjadi deshiel ding lebar,
tetapi bila ikatan hidrogen lemah deshielding akan kecil.
 Dalam kadar tinggi terjadi deshielding kuat dan dalam
keadan encer deshielding nya melemah.
 ``
58
 Asam slisilat yang mengami khelat dengan ikatan hidrogen
intermolekuler proton pada OH terjadi resonansi pada 10 –
12 , enol resonansinya lebih tinggi 11- 16 .
 Pada dikarboksilat yang mengalami dimer yang trpengaruh
suh dan kadar [roton OH muncul pada 10 dan 13 , tetapi
umumnya pada 13 .
 Peristiwa dimerisasi dapat terjadi pada senyawa alifatik
maupun aromatik yang mempunyai gugus karboksilat.
 Sedangkan asam salilat intramolekuler nanti akan lain dengan
asam benzoat yang dapat membentuk dimer.`
59
Integrasi, Spin Coupling, Spin-spin Splitting
 Luas atau puncak hasil rekaman NMR sesuai dengan jumlah
proton.seperti terlihat pada slid 3.Tuluen dengan
perbandingan 5 : 3 (proton).
 Integrasi menyatakan luas puncak dari proton yang
terdeteksi pada NMR. Dalam percobaan hanya
menunjukkan kadar relatif yang direkam. Sehingga secara
proporsional terjadi rasio intergral dari puncak proton.
 Acurasi (ketepatan) Hasil ketepatan sangat tergantung
jenis atau produk instrumenntnya, namun dapat mencapai
ketelitiam sampai 98 %.
 Harus diingat bahwa tenaga absorbsi dari radiofrekuensi,
sangat tergantung dari waktu relaksasi. Dan tidak semua
proton mempunyai waktu relaksasi yang sama.
60
Contoh spektrum NMR
 Gambar
61
Keterangan
 Bila dilihat rsio intregasinya terdapat angka 6,1: 4,2 :4,2 : 6,1
= 3:2:2:3.Yang terletak pada 4 puncak.
 Delta () terletak paling jauh sehingga metil yang terisolasi,
Sedangkan sisa adalah 2,2 dan 3 merupakan gugus propil.
 Tiga kelompok proton mengalami pemecahan atau splitting.
Proton pada 0,9 mengalmi splitting jadi 3 puncak (triplet),
karena dipengarugi oleh proton yang disebelahnya
(–CH2),
 Demikian pula proton pada 2,2 menjadi triplet dipengaruhi
oleh –CH2- disebelahnya. Sedang- kan proton pada 1.7
menjadi 4 x3 =12 puncak (walaupun tak tergambar jelas),
karena dipenga- ruhi oleh proton dari metil –CH3 dan dari –
CH262
Contoh gambar splitting
63
Contoh lain
64
Keterangan
 Trans Asam pada slide 59, proton dari aromatik pada 7,4 ,
sedangkan proton dari karboksilat pada 13.0 .proton Hx
muncul dua garis dublet pada 6,5 dan duplet pada 7.8 .
 Begutu yang dialami oleh proton-proton dari 1,1,2triklormetan (slid 60), muncul sebagai dublet dari -CH2
(4.0  ), dan –CH triplet pada 5,8 . Karena rumus
splitting menganut kaidah (n +1).
 Splitting itu karena terjadi interaksi kopling (Coupling
interaction), dari proton tetangga peristiwa ini juga
dinamakan spin-spin splitting atau spin coupling.
Peristiwa itu dapat diterangkan sebagai berikut:
65
HA HX
-C–C–
Proton A dan proton X saling berlawanan orientasinya, maka
proton A dapat terjadi dua puncak karena pengaruh 2
medan magnet dari proton X dan sebaliknya terjadi hal yang
sama.
Kejadian itu karena pengaruh melewati elektron dari ikatan
bukan dari medan lain, spin inti A berkople dengan
elektron dari ikatan C-H A
66
 Yang kemudian berkople dengan elektron ikatan C-C dan
kemudian terjadi kople elektron C-C dengan elektron C-HX,
Interaksi kople ini lebih di ikatan tunggal dan doble, tetapi
akan berkurang pada ikatan tiga, atau empat
 Proton A Kemungkinan spin yang terjadi:
67
Lanjut
 Kemungkinan orientasi antar X dan X1
68
Contoh I
69
Contoh 2
 Etilbromida
70