Розглянуто основні різновиди спектроскопії ЯМР, які використовуються для доведення будови хімічних сполук. Подано мінімальний обсяг теоретичних відомостей зі спектроскопії ЯМР, необхідний для розв'язання практичних задач. Наведено типові приклади розв'язання задач із використанням одновимірної та двовимірної спектроскопії ЯМР. Для студентів хімічних спеціальностей вищих навчальних закладів. ЗМІСТ Передмова...........................................................................................................5 Частина 1. МЕТОДИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ ЩОДО ІНТЕРПРЕТАЦІЇ СПЕКТРІВ 1. Принцип отримання спектра ядерного магнітного резонансу........................................................................9 2. Спектри на ядрах 1Н....................................................................................11 2.1. Що дає метод. ..........................................................................................11 2.2. Вимоги до зразка......................................................................................14 2.3. Вигляд спектра.........................................................................................14 2.4. Обробка спектрів ЯМР.............................................................................16 2.5. Визначення спектральних параметрів...................................................17 2.6. Подання результатів.................................................................................21 2.7. Використання впливу середовища..........................................................22 2.7.1. Вплив розчинника на спектри 1Н-ЯМР................................................22 2.7.2. Вплив температури на спектри 1Н-ЯМР...............................................24 2.7.3. Вплив добавок D2О................................................................................26 2.8. Кореляції будови молекул із хімічними зсувами сигналів у спектрах на. ядрах 1Н...................................................................................28 2.9. Кореляції будови молекул з виглядом сигналів у спектрах 1Н-ЯМР......................................................35 2.10. Аналіз спектра чистої сполуки.............................................................50 2.11. Аналіз спектра сполуки, що містить домішки....................................53 2.12. Аналіз складних спектрів Ш-ЯМР.......................................................56 2.13. Залежність величини КССВ ядер 1Н від будови хімічних сполук...........................................................................60 2.13.1. Гемінальні КССВ...............................................................................60 2.13.2. Віиинальні КССВ...............................................................................62 2.13.3. Далекі КССВ.......................................................................................63 3. Спектроскопія на ядрах 13С.......................................................................65 3.1. Спектри 13С в умовах декаплінгу на протонах С^Н}. Різновиди декаплінгу.....................................................65 3.2. Аналіз вуглецевого спектра сполуки......................................................68 3.3. Кореляції хімічних зсувів ядер 13С з будовою молекул.......................69 3.4. Редагування спектрів на ядрах 13С........................................................82 3.4.1. Редагування спектрів 13С за допомогою послідовності APT...........82 3.4.2. Редагування спектрів за допомогою послідовності DEPT...............84 4. Основні закономірності спектрів 19F.......................................................87 5. Програми обробки спектрів.....................................................................90 5.1. Програма MESTREC..............................................................................91 5.2. Програма ADVASP analyzer..................................................................93 5.3. Програма NUTS32..................................................................................95 6. Спектри H,H-COSY..................................................................................97 6.1. Що дає метод.........................................................................................99 6.2. Вимоги до зразка..................................................................................100 6.3. Вигляд спектра.....................................................................................100 6.4. Аналіз спектра H.H-COSY...................................................................102 6.5. Подання результатів............................................................................103 7. Спектри ядерного ефекту Оверхаузера................................................104 7.1. Стаціонарні ЯЕО..................................................................................105 7.2. Вимірювання стаціонарних ЯЕО: різницеві спектри.......................105 7.3. Застосування спектрів ЯЕО................................................................108 7.3.1. Знаходження структури Е- та Z-ізомерів.......................................109 7.3.2. Визначення будови кістяку ароматичних сполук.........................109 7.3.3. Спектроскопія NOESY-2D...............................................................111 8. Гетероядерна кореляційна спектроскопія............................................116 8.1. Кореляції через один хімічний зв'язок. Метод HMQC....................117 8.2. Кореляція гетероядер із протонами через два-три зв'язки. Метод НМВС................................................................................................120 8.3. Спільне використання методів HMQC/HMBC для віднесення сигналів 13С........................................................................124 Частина 2. РОЗВ'ЯЗАННЯ ЗАДАЧ 1. Приклади розв'язування задач.................................................................131 2. Задачі для самостійного розв'язування...................................................149 2.1. Блок задач 1. Інтерпретація спектрів ЯМР на ядрах 1Н.....................149 2.2. Блок задач 2. Віднесення сигналів у вуглецевих спектрах................173 2.3. Блок задач 3. Знаходження будови сполуки........................................185 2.4. Блок задач 4. Знаходження будови органічної сполуки....................199 2.5. Блок задач 5. Знаходження будови органічної сполуки.....................209 2.6. Блок задач 6. Задачі підвищеної складності.......................................219