Tärkein ero - 1H NMR vs 13C NMR

Termi NMR tarkoittaa Ydinmagneettinen resonanssi. Se on spektroskooppinen tekniikka, jota käytetään analyyttisessä kemiassa näytteen sisällön, puhtauden ja molekyylirakenteiden määrittämiseksi. Se antaa meille tietoa tietyssä molekyylissä olevien atomien lukumäärästä ja tyypeistä. NMR: n perusta on atomiytimien magneettisten ominaisuuksien käyttö. NMR on yksi vahvimmista työkaluista, joita voidaan käyttää orgaanisten yhdisteiden molekyylirakenteen määrittämiseen. On olemassa kaksi yleistä NMR -tyyppiä: 1H NMR ja 13C NMR. Suurin ero 1H NMR: n ja 13C NMR: n välillä on se 1H NMR: ää käytetään määrittämään molekyylissä olevien vetyatomien tyypit ja lukumäärä, kun taas 13C NMR: ää käytetään määrittämään molekyylin hiiliatomien tyyppi ja lukumäärä.

Keskeiset alueet

1. Mikä on NMR - NMR -perusteet, kemiallinen siirto 2. Mikä on 1H NMR - Määritelmä, ominaisuudet, esimerkit 3. Mikä on 13C NMR - Määritelmä, ominaisuudet, esimerkit 4. Mitä eroa on 1H NMR: n ja 13C NMR: n välillä - Keskeisten erojen vertailu

Keskeiset termit: Atomiytimet, hiili, magneettiset ominaisuudet, NMR, protoni

Mikä on NMR

NMR: n perusta

Kaikki atomin ytimet ovat sähköisesti varautuneita (johtuen protoneista). Joillakin ytimillä on "spin" oman akselinsa ympäri. Kun käytetään ulkoista magneettikenttää, energiansiirto on mahdollista; kehruun myötä atomin ytimet siirtyvät korkealle energiatasolle perusenergiatasolta. Tämä energiansiirto vastaa radiotaajuutta, ja kun spin palaa perusenergiatasolle, tämä energia lähetetään samalla taajuudella kuin signaali. Tätä signaalia käytetään NMR -spektrin tuottamiseen kyseisille atomiytimille.

Kemiallinen muutos

Kemiallinen muutos NMR: ssä on ytimen resonanssitaajuus suhteessa standardiin. Eri atomiytimet antavat erilaisia ​​resonanssitaajuuksia elektronisista jakaumista riippuen. Samantyyppisten ytimien NMR -taajuuksien vaihtelut elektronisten jakaumien erojen vuoksi tunnetaan kemiallisena siirtymänä.

Mikä on 1H NMR

1H NMR on spektroskooppinen menetelmä, jota käytetään määrittämään molekyylissä olevien vetyatomien tyypit ja lukumäärä. Tässä tekniikassa näyte (molekyyli/yhdiste) liuotetaan sopivaan liuottimeen ja sijoitetaan NMR -spektrofotometrin sisään. Sitten laite antaa spektrin, joka näyttää joitain piikkejä näytteessä ja myös liuottimessa oleville protoneille. Mutta näytteessä olevien protonien määrittäminen on vaikeaa liuotinprotonien aiheuttamien häiriöiden vuoksi. Siksi on käytettävä sopivaa liuotinta, joka ei sisällä protoneja. Esimerkki: deuteroitu vesi (D₂O), deuteroitu asetoni ((CD₃)₂CO), CCl₄, jne.

Kuva 1: 1H -NMR etyyliasetaatille

Tässä eri vetyatomien antamat piikit on annettu eri väreissä.

1H NMR: n kemiallinen siirtymäalue on 0-14 ppm. NMR -spektrien saamiseksi 1H -NMR: lle käytetään jatkuvan aallon menetelmää. Tämä on kuitenkin hidas prosessi. Koska liuotin ei sisällä protoneja, 1H -NMR -spektreillä ei ole piikkejä liuottimelle.

Mikä on 13C NMR

13C -NMR: ää käytetään määrittämään molekyylin hiiliatomien tyyppi ja lukumäärä. Tässäkin näyte (molekyyli/yhdiste) liuotetaan sopivaan liuottimeen ja sijoitetaan NMR -spektrofotometrin sisään. Sitten laite antaa spektrit, jotka osoittavat näytteessä olevien protonien huippuja. Toisin kuin 1H NMR, protonipitoisia nesteitä voidaan käyttää liuottimena, koska tämä menetelmä tunnistaa vain hiiliatomit, ei protoneja.

Kuva 2: 13C NMR bentseenille. Koska kaikki hiiliatomit ovat molekyylissä ekvivalentteja, tämä NMR -spektri antaa vain yhden piikin.

13C NMR on tutkimus spin -muutoksista hiiliatomeissa. Kemiallinen siirtymäalue 13C NMR: lle on 0-240 ppm. NMR -spektrin saamiseksi voidaan käyttää Fourier -muunnosmenetelmää. Tämä on nopea prosessi, jossa voidaan havaita liuotinpiikki.

Ero 1H NMR: n ja 13C NMR: n välillä

Määritelmä

1H NMR: 1H NMR on spektroskooppinen menetelmä, jota käytetään määrittämään molekyylissä olevien vetyatomien tyypit ja lukumäärä.

13C NMR: 13C NMR on spektroskooppinen menetelmä, jota käytetään määrittämään molekyylissä olevien hiiliatomien tyypit ja lukumäärä.

Tunnistus

1H NMR: 1H -NMR havaitsee protonin ytimet.

13C NMR: 13C -NMR havaitsee hiiliytimet.

Kemiallinen siirtoalue

1H NMR: 1H NMR: n kemiallinen siirtymäalue on 0-14 ppm.

13C NMR: Kemiallinen siirtoalue 13C NMR on 0-240 ppm.

Menetelmä

1H NMR: NMR -spektrien saamiseksi 1H -NMR: lle käytetään jatkuvan aallon menetelmää.

13C NMR: NMR -spektrin saamiseksi voidaan käyttää Fourier -muunnosmenetelmää.

Eteneminen

1H NMR: 1H NMR -prosessi on hidas.

13C NMR: 13C NMR -prosessi on nopea.

Liuotinhuippu

1H NMR: 1H -NMR -spektrit eivät anna liuotinpiikkiä.

13C NMR: 13C NMR antaa liuotinpiikin.

Johtopäätös

NMR on spektroskooppinen tekniikka, jota käytetään määrittämään tietyssä molekyylissä olevien atomien eri muodot. On olemassa kahdenlaisia ​​NMR -tekniikoita, joita kutsutaan nimellä 1H NMR ja 13C NMR. Suurin ero 1H NMR: n ja 13C NMR: n välillä on se, että 1H NMR: ää käytetään määrittämään molekyylissä olevien vetyatomien tyypit ja lukumäärä, kun taas 13C NMR: ää käytetään määrittämään molekyylin hiiliatomien tyyppi ja lukumäärä.

Viite:

1. Hoffman, Roy. Mikä on NMR? 3. toukokuuta 2015, saatavilla täältä. 2. Raju Sanghvi, apteekki Seuraa. "Vertailu 1H- ja 13C -NMR: n välillä." LinkedIn SlideShare, 20. syyskuuta 2014, saatavilla täältä.

Kuva:

1. “1H NMR -etyyliasetaattikytkentä esillä”, esittäjä 1H_NMR_Ethyl_Acetate_Coupling_shown.gif: T.vanschaik, johdannaisteos: H Padleckas (keskustelu)-Tämä tiedosto on johdettu 1H NMR -etyyliasetaattikytkennästä-2.png (CC BY-SA 3.0) Commons Wikin kautta 2. ”Bentseeni c13 nmr” Tekijä DFS454 (keskustelu)-(CC BY-SA 3.0) Commons Wikimedian kautta