Sign In

ספקטרוסקופיית תהודה מגנטית גרעינית (NMR)

Overview

מקור: המעבדה של ד"ר הנריק סאנדן – אוניברסיטת צ'למרס לטכנולוגיה

ספקטרוסקופיית תהודה מגנטית גרעינית (NMR) היא טכניקת ניתוח חיונית לכימאים אורגניים. בעזרת NMR, העבודה במעבדה האורגנית כבר הקלה מאוד. לא רק שהוא יכול לספק מידע על המבנה של מולקולה, אלא גם לקבוע את התוכן והטוהר של מדגם. בהשוואה לטכניקות אחרות הנפוצות לכימאים אורגניים - כגון ניתוח תרמי וספקטרומטריית מסה (MS) - NMR היא שיטה לא הרסנית בעלת ערך כאשר התאוששות המדגם חשובה.

אחת הטכניקות הנפוצות ביותר של NMR עבור כימאי אורגני היא פרוטון (1H) NMR. הפרוטונים הקיימים במולקולה יתנהגו אחרת בהתאם לסביבה הכימית הסובבת אותה, מה שיאפשר להבהיר את המבנה שלה. יתר על כן, ניתן לפקח על השלמת תגובה על ידי השוואת ספקטרום NMR של החומר ההתחלתי לזה של המוצר הסופי.

וידאו זה מדגים כיצד ספקטרוסקופיית NMR יכולה לשמש בעבודה היומיומית של כימאי אורגני. להלן יוצגו: i) הכנת מדגם NMR. ii) שימוש ב- 1H NMR כדי לעקוב אחר תגובה. iii) זיהוי המוצר המתקבל מתגובה עם 1H NMR. התגובה שתופיראה היא סינתזה של E-chalcone (3) מאלדהיד (1) וקטון (2) (תוכנית 1). 1

Scheme 1
מזימה 1. סינתזה של (2E)-3-(4-מתוקסיפניל)-1-(4-מתילפניל)-2-propen-1-אחד.

Procedure

1. הכנת חומר התחלה של NMR

  1. הוסף ~ 10 מ"ג חומר מתחיל לצינור NMR נקי.
  2. להמיס את החומר ההתחלתי ~ 0.7 mL deuterated ממס (לדוגמה נתון CDCl3). גובה מתאים של הממס לספקטרום טוב הוא 4.5-5 ס"מ.
  3. כיפה צינור NMR בזהירות ולכתוב את שם המדגם על הכובע.
  4. לנער את המדגם בעדינות כדי להבטיח כי כל החומר נמס. יש להקפיד להימנע ממגע בין הממס לבין המכסה, אשר עלול להוביל לזיהום אפשרי של המדגם.
  5. הכנס את צינור NMR בזהירות לתוך ספינר. המסובב יסתובב פעם אחת מוכנס לתוך המגנט כדי להבטיח כי המדגם כו

Log in or to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Results

על ידי השוואת הספקטרום של החומרים ההתחלתיים (איורים 1 ו -2) לזה של המוצר הסופי (איור 5) ניתן להבחין בהבדל ברור בין הספקטרום, המציין היווצרות של הכלקון. ניתן לקבוע את נקודת הקצה של התגובה על ידי לקיחת דגימות NMR במרווחי זמן שונים; לדוגמה, ניתן לראות את...

Log in or to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Application and Summary

NMR יכול, למשל, לשמש כדי לזהות מתווכים תגובה, להקל על העבודה בהבהרה של מנגנון תגובה. בעזרת NMR ניתן גם לצפות בתנועות מולקולריות ואינטראקציות חשובות לפיתוח תרופות. יתר על כן, NMR יכול לתת מידע מבני על חומרים מוצקים; למשל כדי לספק רציונל למאפיינים חומריים שנצפו. יישומים אחרים של NMR ניתן למצוא בתחום הרפואה, שבו...

Log in or to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

References
  1. Ta, L., Axelsson, A., Bijl, J., Haukka, M., Sundén, H., Ionic Liquids as Precatalysts in the Highly Stereoselective Conjugate Addition of α,β-Unsaturated Aldehydes to Chalcones. Chem. Eur. J. 20 (43), 13889-13893 (2014).
  2. Table adapted from Graham Solomons, T. W. Fryhle, C. B., Organic Chemistry, 10th edition, Wiley, p. 387, 418 (2011).
  3. Clayden, J., Greeves, N., Warren, S., Wothers, P. Proton nuclear magnetic resonance. Organic Chemistry, Chapter 11, Oxford University Press, 269 (2001).
  4. Wu, X.-F., Neumann, H., Spannenberg, A., Schulz, T., Jiao, H., Beller, M.,Development of a General Palladium-Catalyzed Carbonylative Heck Reaction of Aryl Halides. J. Am. Chem. Soc. 132 (41), 14596-14602 (2010).
Tags
Nuclear Magnetic ResonanceNMR SpectroscopyMolecular Structure DeterminationSample Purity AnalysisStrong Magnetic FieldEnergy LevelsSpectra VisualizationChemical Structure ElucidationNMR active NucleiIsotopes Studied 1H2H13C19F31PNMR PrinciplesNMR Sample PreparationNMR ApplicationsSuper conducting Magnet Cooling With Liquid Nitrogen And HeliumAlignment Of Atomic Nuclei With Magnetic FieldResonant FrequencyRadio Frequency RF RangeRF Coil Excitation

Skip to...

0:00

Overview

1:11

Principles of NMR

4:01

Preparation of the Starting Material

5:30

Collection of Reaction Product for NMR

6:22

Results

7:53

Applications

9:43

Summary

Videos from this collection:

article

Now Playing

ספקטרוסקופיית תהודה מגנטית גרעינית (NMR)

Organic Chemistry

246.6K Views

article

מבוא קטליזה

Organic Chemistry

34.1K Views

article

הרכבה של מערכת ריפלוקס לתגובות כימיות מחוממות

Organic Chemistry

166.1K Views

article

ביצוע תגובות מתחת לטמפרטורת החדר

Organic Chemistry

70.3K Views

article

העברת קווי שלנק של ממיסים

Organic Chemistry

41.5K Views

article

דיית נוזלים עם רכיבה על אופניים להפשרת משאבת הקפאה

Organic Chemistry

55.9K Views

article

הכנת ריאגנטים וציוד נטולי מים

Organic Chemistry

79.1K Views

article

טיהור תרכובות על ידי תיקון

Organic Chemistry

704.8K Views

article

הפרדת תערובות באמצעות משקעים

Organic Chemistry

157.2K Views

article

מיצוי נוזלי מוצק

Organic Chemistry

236.8K Views

article

אידוי סיבובי להסרת ממס

Organic Chemistry

212.2K Views

article

זיקוק שברים

Organic Chemistry

332.6K Views

article

גידול גבישים לניתוח עקיפה של קרני רנטגן

Organic Chemistry

32.3K Views

article

Performing 1D Thin Layer Chromatography

Organic Chemistry

288.2K Views

article

כרומטוגרפיה של עמודה

Organic Chemistry

358.2K Views

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Research

Education

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved