การวิเคราะห์โครงสร้างของสารประกอบอินทรีย์โดยใช้สเปกตรัม 2 มิติ - NMR

ในคอลัมน์นี้เราจะอธิบายการวิเคราะห์โครงสร้างของสารประกอบอินทรีย์โดยใช้สเปกตรัม 2D-NMR

การวิเคราะห์โครงสร้างของ NMR หนึ่งมิติ (1D-NMR)

การวิเคราะห์ NMR แบบมิติเดียว (1D-NMR) เป็นการวัดสเปกตรัม NMR ขั้นพื้นฐานที่สุด โดยแสดงสเปกตรัมตามแนวแกนแนวนอน (การเลื่อนทางเคมี) ดังที่ได้กล่าวไปแล้วในคอลัมน์ก่อนหน้านี้ ข้อมูลเกี่ยวกับการเลื่อนทางเคมี อัตราส่วนการผสาน และรูปแบบการแยกตัว (การควบรวม) ถูกนำมาใช้เพื่อวิเคราะห์โครงสร้างของวัตถุ อย่างไรก็ตาม การวิเคราะห์โครงสร้างโดยใช้ข้อมูล 1D-NMR เพียงอย่างเดียวอาจเป็นเรื่องยากเมื่อจำนวนสัญญาณที่ตรวจพบมีมาก เมื่อสัญญาณปรากฏในตำแหน่งที่ทับซ้อนกัน หรือเมื่อการควบรวมมีความซับซ้อน
วิธีการวิเคราะห์สเปกตรัมสองมิติ (2D-NMR) ที่นำเสนอในคอลัมน์นี้ สามารถใช้งานได้อย่างครอบคลุมโดยไม่คำนึงถึงวัตถุที่จะวิเคราะห์ เนื่องจากปฏิบัติตามขั้นตอนพื้นฐาน นอกจากนี้ แม้แต่ผู้เริ่มต้นก็สามารถวิเคราะห์โครงสร้างเชิงกลไกได้ด้วยการทำตามขั้นตอนพื้นฐานเหล่านี้

2D-NMR คืออะไร?

2D-NMR เป็นวิธีที่ใช้ในการตรวจสอบโครงสร้างโมเลกุลที่มีรายละเอียดมากกว่า 1D-NMR
เนื่องจากมีวิธีการวัด 2D-NMR มากมาย เราจึงขอแนะนำวิธีการวัดที่เป็นตัวแทนในที่นี้

การวิเคราะห์โครงสร้างโดยใช้ความสัมพันธ์แบบ J Coupling

ครั้งนี้เราจะมาแนะนำตัวอย่างการวิเคราะห์โครงสร้างโดยใช้ "J Coupling Correlation" ซึ่งเป็นปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นผ่านพันธะเคมี การวิเคราะห์โครงสร้างของวัตถุทำได้โดยปฏิบัติตาม 4 ขั้นตอนต่อไปนี้

ในขั้นตอนที่ 1 เราใช้สเปกตรัม 1D-NMR ของ ¹³C และ DEPT เพื่อกำหนดและประมาณค่ากลุ่มอะตอมและกลุ่มฟังก์ชัน

ในขั้นตอนที่ 2 เราใช้ HMQC และสเปกตรัม 1D ของ ¹H เพื่อค้นหา ¹³C และ ¹H ที่ถูกพันธะโดยตรง

ในขั้นตอนที่ 3 เราใช้ COSY เพื่อตรวจสอบและระบุว่าเพื่อนบ้านคือใคร ¹เอชเอส

โดยการใช้ข้อมูลที่ได้รับในขั้นตอนที่ 2 และ 3 ก็สามารถกำหนดโครงสร้างย่อยได้ในระดับหนึ่ง

ในขั้นตอนที่ 4 เราใช้ HMBC เพื่อกำหนดโครงสร้างของชิ้นส่วนที่เหลือโดยพิจารณาการเชื่อมต่อของ ¹³C และ ¹H ซึ่งอยู่ห่างกันมากขึ้น

ตัวอย่างการวิเคราะห์โครงสร้างของภาษา C ₆H₁₀O₂

ขั้นตอนที่ 1 ¹³ซี (1D-NMR) และ DEPT

ในขั้นตอนที่ 1 เราใช้สเปกตรัม 1D-NMR ของ ¹³C และ DEPT เพื่อกำหนดและประมาณค่าหมู่อะตอมและหมู่ฟังก์ชัน ขั้นแรก ดังแสดงในรูปที่ 1 เราใส่สัญลักษณ์บนสัญญาณแต่ละสัญญาณในสเปกตรัม 1D-NMR ของ ¹³C. เริ่มจากสัญญาณทางด้านขวาของสเปกตรัม จากด้านสนามสูง เพิ่มสัญลักษณ์ ก, บี, ซี... และอื่นๆ การเปลี่ยนแปลงทางเคมีของแต่ละสัญญาณจะถูกอ่านไปเป็นหนึ่งตำแหน่งทศนิยม ข้อมูลที่อ่านได้สรุปไว้ในตารางที่ 1

1 ตาราง ¹³ข้อมูล C Spectra

ต่อไป เราจะยืนยันผลลัพธ์ของสเปกตรัม DEPT เนื่องจาก DEPT สังเกตคาร์บอนที่ไฮโดรเจนมีพันธะโดยตรง จึงทราบลำดับของอะตอมคาร์บอนที่สนใจ (จำนวนไฮโดรเจนที่มีพันธะโดยตรงกับคาร์บอนที่สนใจ) กล่าวอีกนัยหนึ่งคือ สามารถระบุหมู่อะตอม เช่น CH ได้₃, CH₂และ CH (DEPT ไม่สามารถตรวจจับสเปกตรัมของคาร์บอนควอเทอร์นารีได้) DEPT มีสเปกตรัมสามประเภท ขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์การวัด (DEPT135, DEPT90 และ DEPT45)

ตารางที่ 2 แสดงรูปแบบการปรากฏของสัญญาณในสเปกตรัม DEPT ทั้งสามประเภท ใน DEPT135 สัญญาณของ CH₃ และตรวจพบ CH ขึ้นด้านบน ในขณะที่สัญญาณของ CH₂ ปรากฏลงด้านล่าง (เฟสตรงข้าม) มักสามารถแยกแยะ CH ได้₃ หรือ CH จากการเลื่อนของสารเคมี ในหลายกรณี การวัด DEPT135 เพียงอย่างเดียวก็เพียงพอแล้ว หากการแยกแยะด้วย DEPT135 เพียงอย่างเดียวทำได้ยาก ให้วัด DEPT90 ซึ่งตรวจพบเฉพาะสัญญาณของ CH เท่านั้น

ตารางที่ 2 รูปแบบการปรากฏของสัญญาณ DEPT

เราจะใช้สเปกตรัม DEPT เพื่อระบุกลุ่มอะตอมของตัวอย่าง ดังแสดงในรูปที่ 2 เราจะแยกแยะกลุ่มอะตอมของแต่ละสัญญาณโดยการเปรียบเทียบรูปแบบการปรากฏของสัญญาณในสเปกตรัม 1D-NMR ของ ¹³C และสเปกตรัม DEPT

-----
DEPT135・・・สัญญาณขึ้น: CH₃ หรือ CH สัญญาณลง: CH₂
DEPT90・・・ สัญญาณที่ตรวจจับได้ : CH
สัญญาณตรวจพบเฉพาะในสเปกตรัม 1D-NMR ของ ¹³C และไม่ตรวจพบในสเปกตรัม DEPT: คาร์บอนควอเทอร์นารี
-----

โดยใช้ข้อมูลที่มีอยู่ตอนนี้ เราสามารถระบุได้ว่ากลุ่มอะตอมของแต่ละสัญญาณนั้น จากขวาไปซ้ายคือ A (CH₃), B (CH₃), C (CH₂), D (ช) E (ช) และ F (คาร์บอนควอเทอร์นารี)

ข้อมูลที่ผ่านมาสรุปไว้ในตารางที่ 3 ข้อมูลนี้ใช้เพื่อประมาณค่ากลุ่มอะตอมและกลุ่มฟังก์ชัน

3 ตาราง ¹³ข้อมูลสเปกตรัมซี (2)

รูปที่ 3 แสดงตารางการเปลี่ยนแปลงทางเคมีสำหรับ ¹³C. ที่ขอบเขตประมาณ 100 ppm สัญญาณคาร์บอนอิ่มตัวจะปรากฏทางด้านขวา และสัญญาณคาร์บอนไม่อิ่มตัวจะปรากฏทางด้านซ้าย เราจะเปรียบเทียบข้อมูลที่สรุปไว้ในตารางที่ 3 กับตารางการเลื่อนทางเคมี ก่อนอื่น หากเราพิจารณา D (122.8 ppm) และ E (144.0 ppm) เราจะเห็นว่าพวกมันอยู่ในบริเวณที่มีคาร์บอนไม่อิ่มตัว ซึ่งบ่งชี้ว่า CH นี้เกิดจากคาร์บอนไม่อิ่มตัว ต่อไป หากเราดู Fค่าการเลื่อนทางเคมีอยู่ที่ 166.2 ppm ซึ่งอยู่ในช่วงเอสเทอร์ สูตรโมเลกุลของสารนี้คือ C₆H₁₀O₂และเนื่องจากมี Os สองตัว คาร์บอนควอเทอร์นารีของ F สันนิษฐานว่ามาจากกลุ่ม COO

ข้อมูลที่ผ่านมาสรุปไว้ในตารางที่ 4

4 ตาราง ¹³ข้อมูลสเปกตรัมซี (3)

ขั้นตอนที่ 2 HMQC & ¹H

ในขั้นตอนที่ 2 เราจะใช้สเปกตรัม HMQC และ 1D-NMR ของ ¹H เพื่อค้นหาพันธะโดยตรง ¹³C และ ¹การรวมกันของ H HMQC จะบอกคุณถึงการรวมกันของ ¹H และ ¹³C ที่ถูกพันธะโดยตรง การเชื่อมต่อแบบสปินเขียนด้วยสัญลักษณ์ เช่น ¹J_CHจำนวนพันธะจะเขียนไว้ที่มุมซ้ายบนของ J ซึ่งแสดงถึงการมีคู่สปิน และนิวเคลียสที่พันธะนั้นถูกผูกไว้จะเขียนไว้ที่มุมขวาล่างของ J

รูปที่ 4 แสดงสเปกตรัม HMQC ในสเปกตรัม 2D-NMR สเปกตรัม 1D-NMR ความละเอียดสูงจะแสดงที่แต่ละแกน สำหรับ HMQC ¹สเปกตรัม H จะแสดงบนแกน X และ ¹³สเปกตรัม C บนแกน Y ในขั้นตอนที่ 2 สัญลักษณ์เดียวกันที่แนบกับสัญญาณแต่ละสัญญาณใน ¹³สเปกตรัม C ในขั้นตอนที่ 1 จะถูกแนบไปกับสัญญาณใน ¹³สเปกตรัม C บนแกน Y โดยด้านบนของแกน Y แสดงถึงด้านสนามสูง (การเลื่อนทางเคมีเล็กน้อย) และด้านล่างแสดงถึงด้านสนามต่ำ (การเลื่อนทางเคมีขนาดใหญ่)

ต่อไปให้วาดเส้นจาก ¹³สัญญาณ C บนแกน Y ไปยังสัญญาณสหสัมพันธ์ HMQC และยืนยันว่า ¹H ถูกพันธะโดยตรงกับ ¹³C. เช่น ถ้าเรามุ่งเน้นไปที่ ¹³สัญญาณ C ของ Cเราลากเส้นตรงไปด้านข้าง และเมื่อเส้นตรงนั้นกระทบกับสัญญาณสหสัมพันธ์ เราก็ลากเส้นตรงขึ้นจากตรงนั้น ¹สัญญาณ H ที่เรามาถึงตรงนี้เป็นคู่ที่เชื่อมกับสัญญาณโดยตรง C of ¹³ค. เมื่อสอดคล้องกัน ¹H พบได้ในลักษณะนี้ ¹H มีเครื่องหมายเดียวกับคู่กัน ¹³ค. เนื่องจากเป็นคู่ของสัญญาณ C of ¹³C เราจะใส่สัญลักษณ์ด้วย C เกี่ยวกับเรื่องนี้ ¹H. การรวมกันที่สัมพันธ์กันทั้งหมดจะได้รับการใช้สัญลักษณ์ที่คล้ายกัน

ขั้นตอนที่ 3 ¹H-¹เอช โคซี่

รูปที่ 6 แสดงสเปกตรัม COSY จริง COSY แสดง ¹สเปกตรัม H บนแกน X และแกน Y
ในขั้นตอนที่ 1 เราได้กำหนดสัญลักษณ์ให้กับแต่ละอัน ¹³สัญญาณ C ในขั้นตอนที่ 2 เราได้กำหนดสัญลักษณ์ให้กับแต่ละสัญญาณ ¹สัญญาณ H ที่เชื่อมต่อโดยตรงกับ ¹³C โดยใช้ HMQC ในขั้นตอนที่ 3 ก่อนอื่นเราจะกำหนดสัญลักษณ์เดียวกันให้กับสัญญาณใน ¹สเปกตรัม H บนแกน X และ Y เช่นเดียวกับที่เราทำในขั้นตอนที่ 2 เราดูสเปกตรัม HMQC ที่เราใช้ก่อนหน้านี้ (รูปที่ 4) และคัดลอกสัญลักษณ์ที่แนบมากับสัญญาณใน ¹สเปกตรัม H บนแกน X ตามที่เป็นอยู่

โปรดทราบว่าในรูปที่ 6 สัญลักษณ์จะเรียงตามลำดับตัวอักษรจากด้านสนามสูง แต่กรณีนี้เกิดขึ้นกับตัวอย่างนี้ สัญลักษณ์บน ¹สัญญาณ H ไม่ได้เรียงตามลำดับตัวอักษรเสมอไป
นอกจากนี้ ในสเปกตรัม COSY สัญญาณจะเรียงตัวบนเส้นทแยงมุม (เรียกว่า สัญญาณทแยงมุม) เมื่อวาดเส้นทแยงมุม แต่สัญญาณเหล่านี้ไม่ได้ถูกนำมาใช้เป็นข้อมูลสำหรับการวิเคราะห์โครงสร้าง สัญญาณนอกแนวทแยงมุมคือสัญญาณสหสัมพันธ์ COSY

เราลากเส้นจากสัญญาณที่สัมพันธ์กันไปยังสเปกตรัมแกน X และ Y และค้นหา ¹H ที่มีสปินคัปเปิลต่อกัน ตัวอย่างเช่น หากเรามุ่งเน้นไปที่สัญญาณสหสัมพันธ์ที่วงกลมสีเขียว เราจะพบว่า ¹สัญญาณ H C บนแกน X และ ¹สัญญาณ H A บนแกน Y ดังนั้นเราจะเห็นได้ว่าสัญญาณ C และ A มีสปินคัปเปิล (ใกล้เคียงกัน) กัน เมื่อพบคู่ที่ตรงกันแล้ว เราจะเพิ่มสัญลักษณ์ลงในสัญญาณที่สัมพันธ์กัน ตัวอย่างเช่น ซี/เอเพื่อระบุว่าเป็น ¹สัญญาณ H ใน ³J_HH ความสัมพันธ์ เนื่องจากสัญญาณที่สัมพันธ์กันของ COSY ปรากฏอยู่ในตำแหน่งสมมาตรเชิงเส้นเทียบกับเส้นทแยงมุม เราจึงพบว่า ³J_HH คู่กันในลักษณะเดียวกันสำหรับสัญญาณที่สัมพันธ์กันทั้งหมด

เมื่อข้อมูลเกี่ยวกับสัญญาณที่สัมพันธ์กันของ COSY พร้อมใช้งานแล้ว จะสร้างตารางความสัมพันธ์สำหรับแต่ละสัญญาณขึ้นมา
ตารางที่ 5 คือตารางความสัมพันธ์ของ COSY เขียนสัญลักษณ์สำหรับ ¹สัญญาณ H ตามลำดับแนวตั้งและแนวนอนตามสเปกตรัมของข้อมูลบน ¹H-¹แกน HCOSY (ในกรณีของตัวอย่างนี้ พวกมันจะถูกจัดเรียงตามลำดับตัวอักษร แต่คุณควรดูสเปกตรัม COSY และจัดเรียงตามลำดับการเลื่อนทางเคมี) ตัวอย่างเช่น หากสัญญาณที่สัมพันธ์กันคือ C และ A, ทำเครื่องหมายจุดตัดของ C และ Aด้วยวิธีนี้ สัญญาณที่สัมพันธ์กันทั้งหมดจะถูกป้อนลงในตารางความสัมพันธ์ COSY

รูปที่ 7 แสดงแผนภาพสัญญาณสหสัมพันธ์ของ COSY
ในตัวอย่างนี้ มีการสังเกตสัญญาณความสัมพันธ์ COSY ระหว่าง ¹H ของ C และ ¹H ของ A.
สเปกตรัม HMQC ยังระบุด้วยว่า ¹H ของ C และ ¹³ซีของ C มีการเชื่อมต่อโดยตรง ในลักษณะเดียวกัน ¹H ของ A และ ¹³ซีของ A มีการเชื่อมต่อโดยตรง
ดังนั้นสัญญาณความสัมพันธ์ COSY ระหว่าง C และ A สามารถชักนำให้เกิดสิ่งนั้นได้ ¹³ซีของ C และ ¹³ซีของ A อยู่ติดกัน กล่าวอีกนัยหนึ่ง การใช้ข้อมูล COSY ช่วยให้เราค้นหาเพื่อนบ้านโดยอ้อมได้ ¹³การเชื่อมต่อ C จากเพื่อนบ้าน ¹การเชื่อมต่อ H

ข้อมูลที่เรามีจนถึงขณะนี้คือ ¹³ข้อมูลสเปกตรัม C (ตารางที่ 4) และตารางความสัมพันธ์ COSY (ตารางที่ 5) จากตารางความสัมพันธ์ COSY เราจะเห็นว่าอะตอมคาร์บอนที่ได้จาก ¹³สัญญาณซี ไฟฟ้ากระแสสลับ, พ.ศ.และ DE อยู่ติดกัน รวมกับข้อมูลจาก ¹³สเปกตรัม C เมื่อเราเขียนสัญลักษณ์ใหม่เป็นกลุ่มอะตอม เราจะได้ ไฟฟ้ากระแสสลับ : "ช₃-ช₂- เตียง : "ช₃-CH=CH-" และ F :"COO" ในขั้นตอนที่ 1 ดังนั้นเรารู้ว่าสารประกอบนี้ประกอบด้วยโครงสร้างย่อยสามส่วนดังต่อไปนี้

----
โครงสร้างย่อย 1：CH₃-ช₂- ไฟฟ้ากระแสสลับ
โครงสร้างย่อย 2： CH3-CH=CH- ・・・ เตียง
โครงสร้างย่อย 3： COO ・・・ F
----

ต่อไป เราจะพิจารณาว่าโมเลกุลเหล่านี้จะก่อตัวเป็นโมเลกุลชนิดใดโดยการเชื่อมต่อโครงสร้างย่อยแต่ละโครงสร้างเข้าด้วยกัน (รูปที่ 8) เราจะแสดงรายการโครงสร้างโมเลกุลที่เป็นไปได้ทั้งหมดจากการรวมกันของโครงสร้างย่อยทั้งสาม เมื่อพิจารณาโครงสร้างโมเลกุล จะง่ายกว่าที่จะมุ่งเน้นไปที่โครงสร้างย่อยที่มี CH₃ เพราะ CH₃ ตั้งอยู่ที่ปลายสุดของโครงสร้าง ในกรณีนี้ มีโครงสร้างที่เป็นไปได้สองแบบ ประการแรก โครงสร้างย่อย 1 และ 2 พบว่าเป็นปลายสุดของโครงสร้างโมเลกุล เนื่องจากมี CH₃และเนื่องจาก 1 และ 2 อยู่ที่ปลายทั้งสองข้าง เราจึงสามารถคาดการณ์ได้ว่าโครงสร้างย่อย 3 จะถูกประกบอยู่ระหว่าง 1 และ 2 การวางแนวที่แตกต่างกันของโครงสร้างย่อย 3 ช่วยให้เราสามารถสร้างโครงสร้างอนุมานที่แตกต่างกันสองแบบ (I, II) การวางแนวของ COO สามารถใช้เพื่อพิจารณาว่าโครงสร้างอนุมานแบบใดมีความสมเหตุสมผลมากกว่า ดังนั้น การวัด HMBC จึงดำเนินการเพื่อยืนยันการคัปปลิ้งสปินระยะไกลเทียบกับ COO

ขั้นตอนที่ 4 HMBC

รูปที่ 10 คือสเปกตรัมจริงของ HMBC แกนของ HMBC เหมือนกับกรณีของ HMQC ¹สเปกตรัม H บนแกน X และ ¹³สเปกตรัม C บนแกน Y
ในขั้นตอนที่ 4 เราจะใส่สัญลักษณ์เดียวกันที่เราได้กำหนดไว้สำหรับสเปกตรัม HMQC ในขั้นตอนที่ 2 สำหรับแต่ละสัญญาณของสเปกตรัม 1D-NMR บนแกน X และ Y

ต่อไปเราจะวาดเส้นจากสัญญาณความสัมพันธ์ไปยังสเปกตรัมแกน X และ Y เพื่อค้นหาสปินคัปเปิล ¹³C และ ¹การรวมกันของ H ในที่นี้ สัญญาณสองสัญญาณที่เรียงกันในแนวนอนที่วงกลมสีส้มคือสัญญาณของ ¹J_CH, การเชื่อมโยงโดยตรงของ ¹H และ ¹³C. เนื่องจากสัญญาณเหล่านี้เป็นสัญญาณที่เหลืออยู่ จึงไม่สามารถตรวจพบในการเชื่อมต่อโดยตรงทั้งหมดได้ เนื่องจาก HMQC ได้สังเกตเห็นการเชื่อมต่อโดยตรงแล้ว จึงไม่จำเป็นต้องเน้นย้ำในส่วนนี้
ในสเปกตรัม HMBC จะมีการอ่านเฉพาะข้อมูลระยะไกลเท่านั้น โดยไม่สนใจสัญญาณการเชื่อมโยงโดยตรง
ตัวอย่างเช่น หากเรามุ่งเน้นไปที่สัญญาณความสัมพันธ์ที่วงกลมสีเขียว เราจะเห็นว่า ¹³ซีของ C และ ¹H ของ A เป็นสปินระยะไกลที่เชื่อมต่อกัน เนื่องจากการติดตามไปยังแกน Y ส่งผลให้เกิด C และผลลัพธ์แกน X ใน A.

เมื่อทราบคู่กันแล้ว ให้เพิ่มสัญลักษณ์ลงในสัญญาณความสัมพันธ์ เช่น A / Cเพื่อระบุว่าเป็นสปินคัปเปิลระยะไกล ¹H และ ¹³ซีของ ²J_CH or ³J_CH.
สำหรับสัญญาณสหสัมพันธ์ทั้งหมด ให้ทำเช่นเดียวกันนี้เพื่อหาคู่สปิน-คัปปลิ้งระยะไกล และทำเครื่องหมายสัญญาณสหสัมพันธ์ด้วยสัญลักษณ์ เมื่อเขียนข้อมูลสำหรับสัญญาณสหสัมพันธ์ HMBC เสร็จแล้ว ให้สร้างตารางสหสัมพันธ์

ตารางที่ 6 คือตารางสหสัมพันธ์ของ HMBC เราเขียนสัญลักษณ์แทน ¹สัญญาณ H ในแนวนอนและสัญลักษณ์สำหรับ ¹³สัญญาณ C ในแนวตั้งตามสเปกตรัม (หมายเหตุว่าสัญลักษณ์สำหรับ ¹สัญญาณ H ไม่จำเป็นต้องเรียงตามลำดับตัวอักษร) สัญญาณความสัมพันธ์สำหรับสเปกตรัม HMBC จะถูกเติมเข้าไป ตัวอย่างเช่น หากสัญญาณความสัมพันธ์เป็น ¹³ซี สำหรับ C และ ¹เอช สำหรับ A, ทำเครื่องหมายจุดตัดของ C สำหรับ ¹³C และ A สำหรับ ¹H ในตารางสหสัมพันธ์ ด้วยวิธีนี้ สัญญาณสหสัมพันธ์ทั้งหมดจะถูกป้อนลงในตารางสหสัมพันธ์ HMBC

เราใช้ข้อมูลใน HMBC เพื่อเชื่อมต่อโครงสร้างพื้นฐาน
ดูตารางสหสัมพันธ์ HMBC (ตารางที่ 7) ที่คุณกรอกไว้ก่อนหน้านี้ ในเครื่องหมายสัญญาณสหสัมพันธ์ พันธะที่วิเคราะห์โดย COSY ในขั้นตอนที่ 3 แล้วจะถูกทำเครื่องหมายด้วย ○ และพันธะที่พบครั้งแรกใน HMBC จะถูกทำเครื่องหมายด้วย ● พันธะที่พบครั้งแรกใน HMBC คือสหสัมพันธ์ COO สำหรับ F. นี่แสดงว่า F เป็นข้อต่อแบบสปินระยะไกลที่มี C, Dและ E.

เราจะดูความสัมพันธ์ระยะยาวของ เอฟซี, เอฟดีและ เอฟอี เพื่อพิจารณาว่าทิศทางใดถูกต้องที่จะแนบ COO ระหว่างโครงสร้างที่อนุมาน I และ II (รูปที่ 11)
ประการแรก ในโครงสร้างอนุมาน ฉัน F's ¹³C และ C's ¹H มีพันธะสามพันธะ³J_CH- F's ¹³C และD's ¹H มีพันธะสองพันธะ²J_CH", ; และ F's ¹³C และ E's ¹H มีพันธะสามพันธะ³J_CH".
ต่อไปเรามาดูโครงสร้างที่อนุมาน II กัน ¹H ของ ¹³C และ C in F เป็น "²J_CH" ด้วยพันธะสองประการ ¹H ของ ¹³C และ D in F เป็น "³J_CH" มีพันธะสามประการ และ ¹H ของ ¹³C และ E in F เป็น "⁴J_CH" มีพันธะสี่ประการ
ตั้งแต่ ⁴J_CH ไม่น่าจะสังเกตได้ แต่เราคาดหวังได้ว่าโครงสร้างที่อนุมานได้นั้นเป็นโครงสร้างที่สมเหตุสมผล

ในที่สุดโครงสร้างที่อนุมาน I จะถูกตรวจสอบกับข้อมูลในสเปกตรัม 1D-NMR ของ ¹³C เพื่อยืนยันว่าถูกต้องจริงหรือไม่ ในโครงสร้างอนุมาน I, CH₂ ของสัญลักษณ์ C เชื่อมกับออกซิเจน และ ¹³C การเปลี่ยนแปลงทางเคมีของสิ่งนี้ C อยู่ที่ 59.8 ppm (ตารางที่ 1)
การขอ ¹³ตารางเลื่อนเคมี C สำหรับ CH₂ (ตารางที่ 8) แสดงให้เห็นว่า CH ปกติ₂ พบที่ 20-45 ppm ในขณะที่ CH₂ เชื่อมโยงกับออกซิเจนที่สังเกตได้ที่ 40-70 ppm โดยมีการเปลี่ยนแปลงสนามที่ต่ำกว่า
จากข้อเท็จจริงนี้เราสามารถสรุปได้ว่า "โครงสร้างที่ 1 ถูกต้อง"

8 ตาราง ¹³C การเลื่อนทางเคมีสำหรับ CH₂

แอพพลิเคชั่นที่เกี่ยวข้อง

ต้องการสเปกตรัม 2D ความละเอียดสูง

NOAH-NMR แทนที่ด้วยการซื้อแบบซ้อนสำหรับโมเลกุลขนาดเล็ก

การประยุกต์ใช้ DOSY: การวิเคราะห์การห่อหุ้มแขก

การสังเกต NOE โดย HSQC-NOESY

การศึกษาปริมาณโมเลกุลที่อุดมสมบูรณ์ตามธรรมชาติเพียงเล็กน้อยโดยใช้ 2D Heteronuclear correlation spectroscopy ภายใต้ 100 kHz MAS: HMQC approach

ผลิตภัณฑ์