Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (¹H và ¹³C NMR): độ chuyển dịch, tích phân, tách vân n + 1

Mô phỏng phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR) dùng khi học cách xác định công thức cấu tạo của hợp chất hữu cơ (Hoá học 11, phần công thức phân tử và công thức cấu tạo). Phổ của 23 chất nhỏ (alcohol, ether, aldehyde, ketone, carboxylic acid, ester, dẫn xuất bromo, amine, arene) được dựng từ độ chuyển dịch hoá học điển hình theo bảng dữ liệu: R–CH₃ 0,7–2,0; H–C cạnh C=O 2,0–2,7; H–C–O 3,2–4,1; H vòng benzene 6,5–8,0; R–CHO 9,0–10,0; R–COOH 10–13 ppm. Phổ ¹H có mốc TMS ở δ = 0, đường tích phân cho tỉ lệ số H, tách vân bậc một theo quy tắc n + 1 với cường độ theo tam giác Pascal; phổ ¹³C khử ghép ¹H cho mỗi môi trường carbon một peak. Đây là phổ sơ đồ để học cách đọc, không phải phổ đo thật. Học sinh chọn chất, đọc cấu tạo có đánh dấu các môi trường H (chữ cái) và C (con số), chạm vào một tín hiệu để phóng to và đo hằng số ghép J, đổi tần số máy phổ 60, 100, 400 MHz để thấy vân hẹp lại theo ppm, đổi dung môi CDCl₃ sang CHCl₃ để thấy vì sao cần dung môi deuteri hoá, lắc với D₂O để tín hiệu O–H, N–H biến mất. Màn hình Đố chất chưa biết cho phổ của một chất và các đồng phân cùng công thức để chọn; Bài tổng hợp thêm phổ IR và phổ khối (ion phân tử M⁺, mảnh ion) để xác định cấu tạo từ mọi dữ kiện. Câu hỏi gợi ý: – Vì sao tín hiệu CH₂ của ethanol là vân bốn còn tín hiệu CH₃ là vân ba? – Làm thế nào phân biệt propan-1-ol với propan-2-ol chỉ bằng phổ ¹³C NMR? – Lắc mẫu với D₂O làm thay đổi phổ ¹H của butanoic acid như thế nào, và vì sao?