ПМР-спектроскопия бензольного кольца

[abramchyk556]

Здравствуйте. Не могу понять, атомы водорода в фенильном кольце для ПМР-спектров эквивалентны? Почему для пара-ксилола фенильное кольцо выдаёт синглет на спектре, а в спектрах других дизамещённых бензолов могут наблюдаться квадруплеты? И как вообще расшифровывается бензольное кольцо и заместители в нём?

[yatcheh]

В 15.03.2024 в 21:46, abramchyk556 сказал:

Здравствуйте. Не могу понять, атомы водорода в фенильном кольце для ПМР-спектров эквивалентны? Почему для пара-ксилола фенильное кольцо выдаёт синглет на спектре, а в спектрах других дизамещённых бензолов могут наблюдаться квадруплеты? И как вообще расшифровывается бензольное кольцо и заместители в нём?

 

В пара-ксилоле фениленовые протоны магнитно эквивалентны, поэтому резонируют синглетом. Если в пара-замещённом фенилене заместители разные (п-этилтолуол), то и протоны кольца будут давать два дублета (не квадруплет!) - два разных групповых сигнала, расщеплённых в дуплеты. 

Полная расшифровка спектра замещённого бензола с отнесением сигналов может быть весьма нетривиальной задачей. В том же толуоле фенильные протоны образуют три группы из, как минимум, дублета, квадруплета и триплета, и всё это хозяйство ютится на малом пятачке. А на хорошем приборе ещё и обертоны второго-третьего порядка вылезут. Поди - разнеси их все!

По общему виду ароматического мультиплета можно прикинуть относительное расположение заместителей и их число. 

Изменено 16 Марта, 2024 в 14:54 пользователем yatcheh

[abramchyk556]

А для бензольного кольца действует правило: мультиплетность сигнала равна числу протонов минус один? Почему в толуоле будет квадруплет?

Изменено 17 Марта, 2024 в 12:40 пользователем abramchyk556

[abramchyk556]

Квадруплет как-то связан с радикалом

Изменено 17 Марта, 2024 в 12:39 пользователем abramchyk556

[yatcheh]

В 17.03.2024 в 15:02, abramchyk556 сказал:

А для бензольного кольца действует правило: мультиплетность сигнала равна числу протонов минус один? Почему в толуоле будет квадруплет?

 

Плюс один. 

Это правило касается числа взаимно эквивалентных протонов, с которыми взаимодействует интересующий нас протон.

У протона в мета-положении в соседях два взаимно неэквивалентных протона. Соответственно - две разных константы, дублет дублетов = квадруплет. Хотя, правильнее всё-таки не "квадруплет", а именно "дублет дублетов" ("два дублета" - это уже другой случай  ). 

 

В 17.03.2024 в 15:37, abramchyk556 сказал:

Квадруплет как-то связан с радикалом

 

Не понял о чём речь. 

Изменено 17 Марта, 2024 в 13:10 пользователем yatcheh

[abramchyk556]

Я понимаю, что протон в орто-положении даст дублет, в мета-положении - дублет дублетов. В пара-положении рядом находятся два эквивалентных протона - значит даст триплет, а протоны метильного заместителя покажут синглет?

В 17.03.2024 в 16:06, yatcheh сказал:

 

Плюс один. 

Это правило касается числа взаимно эквивалентных протонов, с которыми взаимодействует интересующий нас протон.

У протона в мета-положении в соседях два взаимно неэквивалентных протона. Соответственно - две разных константы, дублет дублетов = квадруплет. Хотя, правильнее всё-таки не "квадруплет", а именно "дублет дублетов". 

 

[yatcheh]

В 17.03.2024 в 16:14, abramchyk556 сказал:

а протоны метильного заместителя покажут синглет?

 

Да. И он будет в сильном поле - далеко от фенильной гребёнки.

Изменено 17 Марта, 2024 в 13:17 пользователем yatcheh

[abramchyk556]

Спасибо за помощь

[abramchyk556]

В 17.03.2024 в 16:16, yatcheh сказал:

 

Да. И он будет в сильном поле - далеко от фенильной гребёнки.

Как будет выглядеть ПМР-спектр этилендиамина?

[yatcheh]

В 21.03.2024 в 19:02, abramchyk556 сказал:

Как будет выглядеть ПМР-спектр этилендиамина?

 

Там будет два сигнала - триплет CH2 и синглет NH2. Спин-спиновое взаимодействие через азот (как и через кислород) очень слабое, его обычно не видно.