Luận văn Thạc sĩ Hoá học: Phân tích cấu trúc của một số hemiasterlin có chứa hệ phenyl- α,βcacbonyl bằng các phương pháp phổ NMR và MS

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:62

Thêm vào BST

Báo xấu

21
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục đích của Luận văn là chuẩn bị các mẫu hemiasterlin nhờ các phản ứng tổng hợp hữu cơ. Ứng dụng nhiều phương pháp phổ hiện đại để phân tích cấu trúc của các hemiasterlin. Để hiểu rõ hơn mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết của Luận văn này.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Hoá học: Phân tích cấu trúc của một số hemiasterlin có chứa hệ phenyl- α,βcacbonyl bằng các phương pháp phổ NMR và MS

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC NGUYỄN QUANG SƠN PHÂN TÍCH CẤU TRÚC CỦA MỘT SỐ HEMIASTERLIN CÓ CHỨA HỆ PHENYL- α,β-CACBONYL BẰNG CÁC PHƯƠNG PHÁP PHỔ NMR VÀ MS LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC THÁI NGUYÊN - 2017
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC NGUYỄN QUANG SƠN PHÂN TÍCH CẤU TRÚC CỦA MỘT SỐ HEMIASTERLIN CÓ CHỨA HỆ PHENYL- α,β-CACBONYL BẰNG CÁC PHƯƠNG PHÁP PHỔ NMR VÀ MS Chuyên ngành: Hóa phân tích Mã số: 60 44 01 18 LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC Người hướng dẫn khoa học: TS. PHẠM THẾ CHÍNH THÁI NGUYÊN - 2017
LỜI CẢM ƠN Với lòng biết ơn sâu sắc, em xin chân thành cảm ơn: Lời đầu tiên, em xin chân thành cảm ơn TS. Phạm Thế Chính người thầy đã giao đề tài, tận tình chỉ bảo và truyền đam mê nghiên cứu cho em trong suốt quá trình hoàn thành luận văn, người thầy đã tận tình hướng dẫn để em hoàn thành luận văn này. Em xin chân thành cảm ơn GS.TS Nguyễn Văn Tuyến, TS. Phạm Thị Thắm và các bạn HVCH phòng Hóa dược Viện Hóa học đã giúp đỡ em rất nhiều về thực nghiệm trong suốt thời gian làm luận văn. Em xin chân thành cám ơn PGS.TS Dương Nghĩa Bang và các bạn HVCH phòng Hóa hữu cơ khoa Hóa học trường Đại học Khoa học - ĐHTN đã giúp đỡ em rất nhiều trong suốt quá trình làm luận văn. Em xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo khoa Hóa học trường Đại học Khoa học - ĐHTN, tập thể các thầy cô, anh chị và các bạn tại khoa Hóa học trường Đại học Khoa học - ĐHTN đã tạo điều kiện giúp đỡ em trong suốt quá trình hoàn thành luận văn. Em xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu, cùng toàn thể cán bộ giáo viên Trường THCS Ngô Quyền - Lê Chân - Hải Phòng đã tạo điều kiện thuận lợi về thời gian và công việc để em hoàn thành luận văn. Em xin gửi lời cảm ơn đến tất cả các thầy cô đã dạy dỗ em nên người! Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến gia đình, bạn bè đã giúp đỡ em hoàn thành luận văn. Tác giả luận văn Nguyễn Quang Sơn a
MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN ...................................................................................................a MỤC LỤC ........................................................................................................ b DANH MỤC NHỮNG TỪ VIẾT TẮT ..........................................................e DANH MỤC HÌNHDANH MỤC SƠ ĐỒ ...................................................... f MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1 Chương 1. TỔNG QUAN ............................................................................... 3 1.1. Tổng quan về các phương pháp xác đinh ̣ cấ u trúc................................. 3 1.1.1. UV-Vis ............................................................................................ 3 1.1.2. Phương pháp phổ hồng ngoại (IR).................................................. 4 1.1.3. Phương pháp phổ khối lượng (MS) ................................................ 5 1.1.4. Phương pháp phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR) ........................ 7 1.1.5. Phương pháp phổ HMQC và HMBC............................................ 10 1.2. Tách và phân tích các đồng phân đối quang ........................................ 11 1.2.1. Phương pháp tách các đồng phân đối quang bằng enzym ............ 12 1.2.2. Tách và phân tích đồng phân đối quang bằng các phương pháp hóa lý hiện đại ......................................................................................... 12 1.2.3. Phân tích các đối quang nhờ phương pháp NMR ......................... 12 1.2.4. Phương pháp sử dụng tác nhân chuyển dịch (Shift reagent) Mosher..................................................................................................... 13 1.3. Hemiasterlin ......................................................................................... 15 1.3.1. Tách chiết hemiasterlin ................................................................. 15 1.3.2. Hoạt tính chống ung thư của hemiasterlin .................................... 16 1.4. Mục tiêu của nghiên cứu ...................................................................... 17 Chương 2. THỰC NGHIỆM ........................................................................ 18 2.1. Phương pháp nghiên cứu, nguyên liệu và thiết bị ........................... 18 2.1.1. Phương pháp nghiên cứu .............................................................. 18 b
2.1.2. Hóa chất và dung môi ................................................................... 18 2.1.3. Định tính phản ứng và kiểm tra độ tinh khiết của các hợp chất bằng sắc kí lớp mỏng .............................................................................. 18 2.1.4. Xác nhận cấu trúc.......................................................................... 18 2.2. Phân tích cấu trúc của chất trung gian 8 .............................................. 19 2.2.1. Chuẩn bị mẫu 8 ............................................................................. 19 2.2.2. Phân tích cấu trúc của 8 bằng NMR ............................................. 20 2.3. Phân tích cấu trúc của chất trung gian 9 .............................................. 20 2.3.1. Chuẩn bị mẫu 9 ............................................................................. 20 2.3.2. Phân tích cấu trúc của 9 bằng NMR ............................................. 21 2.4. Phân tích cấu trúc của chất 11a ........................................................... 21 2.4.1. Chuẩn bị mẫu 11a ......................................................................... 21 2.4.2. Phân tích cấu trúc của 11a bằng phổ IR........................................ 21 2.4.3. Phân tích cấu trúc của 11a bằng phổ NMR .................................. 22 2.4.4. Phân tích cấu trúc của 11a bằng phổ MS ...................................... 23 2.5. Phân tích cấu trúc của chất 11b........................................................... 23 2.5.1. Chuẩn bị mẫu 11b ......................................................................... 23 2.5.2. Phân tích cấu trúc của 11b bằng phổ IR ....................................... 23 2.5.3. Phân tích cấu trúc của 11b bằng phổ NMR .................................. 23 2.6. Phân tích cấu trúc của chất 12a ............................................................ 24 2.6.1. Chuẩn bị mẫu 12a ......................................................................... 24 2.6.2. Phân tích cấu trúc của 12a bằng phổ IR........................................ 25 2.6.3. Phân tích cấu trúc của 12a bằng phổ NMR .................................. 25 2.7. Phân tích cấu trúc của chất 12b............................................................ 26 2.7.1. Chuẩn bị mẫu 12b ......................................................................... 26 2.7.2 Phân tích cấu trúc của 12b bằng phổ IR ........................................ 26 2.7.3. Phân tích cấu trúc của 12b bằng phổ NMR .................................. 26 c
Chương 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ................................................... 28 3.1. Mục tiêu của luận văn .......................................................................... 28 3.2. Phân tích cấu trúc của hợp chất trung gian 8 bằng phổ NMR ............. 29 3.3. Phân tích cấu trúc của hợp chất trung gian 9 bằng phổ NMR ............. 30 3.4. Phân tích cấu trúc của este hemiasterlin 11a,b .................................... 31 3.4.1. Phân tích cấu trúc của 11a ............................................................ 32 3.4.2. Phân tích cấu trúc của 11b ............................................................ 35 3.5. Phân tích cấu trúc của Axit Hemiasterlin 12a,b................................... 37 3.5.1. Phân tích cấu trúc của 12a ............................................................ 38 3.5.2. Phân tích cấu trúc của 12b ............................................................ 40 KẾT LUẬN .................................................................................................... 42 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 42 PHỤ LỤC d
DANH MỤC NHỮNG TỪ VIẾT TẮT Boc2O Di-tert-butyl dicacbonat DCC N,N'-Dicyclohexylcacbodiimit DIBAL-H Di-iso-butyl nhôm hidrua DIPEA hoặc DIEA N,N’-Di -iso-propyletyl amin DMAP 4-Dimetylaminopyridin DME Dimetoxyetan DMF Dimetyl formamit DMSO Dimetyl sulfoxit EDC 1-Etyl-3-(3-dimetylaminopropyl)cacbodiimit ESI-MS Electrospray ionization - mass spectrometry EtOH Etanol HPLC High-performance liquid chromatography HOBt Hydroxybenzotriazole LC-MS Liquid chromatography - mass spectrometry LDA Lithi diisopropyl amin LiHMDS Lithi bis(trimetylsilyl)amit MeOH Metanol NMM N-Metylmorpholin NMR Nuclear magnetic resonance NMO N-Metylmorpholine N-oxit PyBOP Benzotriazol-1-yl-oxytripyrrolidinophosphon -hexaflorophosphat n-BuLi n-Butyl lithi p-TsOH Axit p-toluen sunfonic TBDMSCl ter-Butyl đimetyl clo silan t-BuOH ter-Butanol t-BuOK Kali ter-butylat TFA Axit trifloaxetic THF Tetrahidrofuran TMSCN Trimetylsilyl cyanit e
DANH MỤC HÌNH Hình 1.1. Máy đo quang phổ UV-Vis........................................................... 3 Hình 1.2. Phổ UV-VIS của isoprene ............................................................ 3 Hình 1.3. Máy đo phổ IR .............................................................................. 4 Hình 1.4. Phổ hồng ngoại của C5H11COOH ................................................. 5 Hình 1.5. Hệ thống máy đo phổ khối lượng ................................................. 5 Hình 1.6. Phổ khối lượng của hợp chất C16H34............................................. 7 Hình 1.7. Hệ thống máy đo phổ cộng hưởng từ hạt nhân............................. 7 Hình 1.8. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân của etanol ........................................ 9 Hình 1.9. Phổ HMQC của ipsenol .............................................................. 10 Hình 1.10. Phổ HMBC của ipsenol .............................................................. 11 Hình 1.11. Phổ 1H-NMR của hỗn hợp (R,S)-1-phenylbutan-1-ol ................ 14 Hình 1.12. Phổ 1H-NMR của (R)-1-phenylbutan-1-ol và (R)-1- phenylbutan-1-ol ......................................................................... 14 Hình 3.1. Phổ 1H-NMR của hợp chất 8 ...................................................... 29 Hình 3.2. Phổ 1H-NMR của hợp chất 9 ...................................................... 31 Hình 3.3. Phổ IR của 11a ............................................................................ 32 Hình 3.4. Phổ 1H-NMR của 11a ................................................................. 33 Hình 3.5. Phổ 13C-NMR của 11a ................................................................ 34 Hình 3.6. Phổ ESI-MS của 11a ................................................................... 35 Hình 3.7. Phổ 1H-NMR của 11b ................................................................. 36 Hình 3.8. Phổ IR của 11b ............................................................................ 36 Hình 3.9. Phổ 13C-NMR của 11b ................................................................ 37 Hình 3.10. Phổ IR của 12a ............................................................................ 38 Hình 3.11. Phổ 1H-NMR của 12a ................................................................. 39 Hình 3.12. Phổ 1H-NMR của 12b ................................................................. 40 Hình 3.13. Phổ IR của 12b ............................................................................ 41 Hình 3.14. Phổ 13C-NMR của 12b ................................................................ 41 f
DANH MỤC SƠ ĐỒ Sơ đồ 3.1. ..................................................................................................... 28 Sơ đồ 3.2 ..................................................................................................... 29 Sơ đồ 3.3. ..................................................................................................... 30 g
MỞ ĐẦU Ngày nay Hóa ho ̣c đang phát triển mạnh mẽ về cả lý thuyế t và ứng du ̣ng, hàng năm có hàng va ̣n chấ t mới đươ ̣c tổ ng hơ ̣p hoặc tách từ thiên nhiên phục vụ cho nghiên cứu cơ bản và nghiên cứu định hướng ứng dụng do đó việc xác minh cấ u ta ̣o của chúng là rấ t cầ n thiế t, nó đòi hỏi phải nhanh và chính xác. Xưa kia để chứng minh cấ u ta ̣o của mô ̣t chấ t có thể mấ t hàng năm hoặc có khi kéo dài hàng chu ̣c năm thì nay có thể thực hiêṇ sau vài giờ nhờ sự hỗ trơ ̣ của các phương pháp vâ ̣t lý hiêṇ đa ̣i. Để phân tích cấu trúc của các hợp chấ t hữu cơ có thể sử du ̣ng các phương pháp phổ như phổ hồng ngoa ̣i, phổ tử ngoại khả kiế n, phổ cô ̣ng hưởng từ ha ̣t nhân, phổ khối lươ ̣ng. Mỗi phương pháp cho phép xác đinh ̣ mô ̣t số thông tin khác nhau của cấ u trúc phân tử và hỗ trợ lẫn nhau trong việc xác định cấu trúc các hợp chất hữu cơ. Hemiasterlin là một tripeptit có hoạt tính chống ung thư ở ngưỡng nM (0,3 nM) với nhiều dòng tế bào ung thư thực nghiệm, được phân lập từ loài hải miên Hemiasterella minor vào năm 1994 [1]. Hoạt tính gây độc tế bào của hemiasterlin do làm ngưng trệ sự phân bào ở giai đoạn metaphase của động học tế bào nhờ ức chế quá trình polyme hóa tubulin và depolyme hóa microtubule do gắn lên vị trí vinca peptit trên tubulin. Tác động này tương tự như một số thuốc gắn lên tubulin đã được ứng dụng trong điều trị ung thư như paclitaxel (3,9 nM) hoặc vinblastin (0,79 nM) [4]. Mặt khác, do hàm lượng trong thiên nhiên thấp và cấu trúc độc đáo nên được nhiều nhà khoa học quan tâm nghiên cứu tổng hợp nhằm tìm kiếm các 1
hợp chất mới và hoạt tính sinh học lý thú. Hemiasterlin là tripetit có nhiều trung tâm bất đối trong phân tử, nên việc tổng hợp và phân tích cấu trúc các đồng phân quang học của hemiasterlin gặp nhiều khó khăn đòi hòi cần phải áp dụng cùng lúc nhiều phương pháp phân tích hóa lý hiện đại. Vì vậy đề tài “Phân tích cấu trúc của một số hemiasterlin có chứa hệ phenyl- α,β- cacbonyl bằng các phương pháp phổ NMR và MS” như phương pháp phổ hồng ngoại IR, phương pháp cộng hưởng từ hạt nhân NMR 1D và 2D và phương pháp phổ khối lượng MS. Nội dung và nhiệm vụ chính của luận án được đặt ra là: 1) Chuẩn bị các mẫu hemiasterlin nhờ các phản ứng tổng hợp hữu cơ 2) Ứng dụng nhiều phương pháp phổ hiện đại để phân tích cấu trúc của các hemiasterlin 2
Chương 1 TỔNG QUAN 1.1. Tổng quan về các phương pháp xác đinh ̣ cấ u trúc 1.1.1. UV-Vis Hình 1.1. Máy đo quang phổ UV-Vis Cường độ hấp thụ của một chất thay đổi theo bước sóng của bức xạ chiếu vào nó. Đường cong biểu diễn sự phụ thuộc của cường độ hấp thụ theo giá trị của bước sóng (hoặc tần số, hoặc số sóng) được gọi là phổ hấp thụ. Phổ hấp thụ tử ngoại khả kiến thường được nói gọn là phổ tử ngoại - khả kiến và viết tắt là UV-Vis (Ultra Violet - Visible). Hình 1.2. Phổ UV-VIS của isoprene 3
1.1.2. Phương pháp phổ hồng ngoại (IR) [1] Hình 1.3. Máy đo phổ IR Trong rất nhiều phương pháp phân tích cấu trúc, phương pháp phân tích phổ hồng ngoại [IR] cung cấp nhiều thông tin quan trọng về cấu trúc của hợp hợp chất, trong đó các thông tin chính có thể kể đến như thông tin về nhóm chức, thông tin về các liên kết, thông tin về các kiểu liên kết của hợp chất. Phổ hồng ngoại là đường cong biểu diễn cường độ hấp thụ với số sóng của bức xạ hồng ngoại, trên phổ biểu diễn các cực đại hấp thụ ứng với những dao động đặc trưng của nhóm nguyên tử hay liên kết nhất định. Khi phân tử các hợp chất được chiếu các bức xạ hồng ngoại vào, phân tử dưới sự kích thích từ bức xạ hồng ngoại sẽ chuyển từ trạng thái dao động cơ bản lên trạng thái dao động cao hơn. Có 2 loại dao động khi phân tử bị kích thích là dao động hóa trị và dao động biến dạng, dao động hóa trị (ν) là dao động làm thay đổi độ dài liên kết, dao động biến dạng (δ) là dao động làm thay đổi góc liên kết. Khi sử dụng phổ hồng ngoại để xác định cấu trúc, thông tin thu được chủ yếu được dung để xác định các nhóm chức hữu cơ và những liên kết đặc trưng. Các pic nằm trong vùng từ 4000 - 1600 cm-1 thường được quan tâm đặc biệt, vì vùng này chứa các dải hấp thụ của các nhóm chức, như OH, NH, C=O, C≡N… nên được gọi là “vùng nhóm chức”. Vùng phổ từ 1300 - 626 4
cm-1 phức tạp hơn và thường được dùng để nhận dạng toàn phân tử hơn là để xác định nhóm chức. Chính ở đây các dạng pic thay đổi nhiều nhất từ hợp chất này đến hợp chất khác, vì thế vùng phổ từ 1500 cm-1 được gọi là “vùng vân ngón tay”. Hình 1.4. Phổ hồng ngoại của C5H11COOH Căn cứ vào phổ hồng ngoại đo được đối chiếu với các dao động đặc trưng của các liên kết, ta có thể nhận ra sự có mặt của các liên kết trong phân tử. Một phân tử có thể có nhiều dao động khác nhau và phổ hồng ngoại của các phân tử khác nhau thì khác nhau, tương tự như sự khác nhau của các vân ngón tay. Sự chồng khít lên nhau của phổ hồng ngoại thường được làm dẫn chứng cho hai hợp chất giống nhau. 1.1.3. Phương pháp phổ khối lượng (MS) [1,4] Hình 1.5. Hệ thống máy đo phổ khối lượng 5
Nếu trong các phương pháp phổ hồng ngoại, phổ từ ngoại và phổ cộng hưởng từ hạt nhân, người ta giữ nguyên phân tử để nghiên cứu thì ở phương pháp phổ khối lượng, người ta lại “phá hủy” phân tử để nghiên cứu chúng. Thoạt tiên mẫu được làm bay hơi, sau đó các phân tử ở thể khí bị bắn phá bởi chum electron với năng lượng cao. Để phá vỡ phân tử người ta có nhiều phương pháp: bắn phá bằng dòng electron (EI), phương pháp ion hóa hóa học (CI), phương pháp bắn phá nguyên tử nhanh (FAB)… Dùng dòng eclectron có năng lượng cao để bắn phá phân tử là phương pháp hay được sử dụng nhất. Khi bắn phá các phân tử hợp chất hữu cơ trung hòa sẽ trở thành các ion phân tử mang điện tích dương hoặc bị phá vỡ thành các ion và các gốc theo sơ đồ: ABC 2e (1) > 95% ABC e 2 ABC 3e (2) ABC- Sự hình thành các ion mang điện tích +1 chiếm hơn 95%, còn lại là các ion mang điện tích +2 và điện tích âm (-). Năng lượng bắn phá các phân tử thành ion phân tử khoảng 10 eV. Nhưng với năng lượng cao thì ion phân tử có thể phá vỡ thành các mảnh ion dương (+), hoặc các ion gốc, các gốc, hoặc phân tử trung hòa nhỏ hơn, nên người ta thường thực hiện bắn phá các phân tử ở mức năng lượng 70 eV. ABC A BC ABC AB B AB A B Sự phá vỡ này phụ thuộc vào cấu tạo chất, phương pháp bắn phá và năng lượng bắn phá. Quá trình này gọi là quá trình ion hóa. 6
Các ion ion dương hình thành đều có khối lượng m và mang điện tích e, tỉ số m/e được gọi là số khối z. Bằng cách nào đó tách các ion có số khối khác nhau ra khỏi nhau và xác định được xác suất có mặt của chúng, rồi vẽ đồ thị biểu diễn mối liên quan giữa xác suất có mặt (hay cường độ I) và số khối z thì đồ thị này được gọi là phổ khối lượng (Hình 3). Hình 1.6. Phổ khối lượng của hợp chất C16H34 Như vậy, khi phân tích phổ khối lượng người ta thu được khối lượng phân tử của chất nghiên cứu, từ các pic mảnh ion trên phổ đồ có thể xác định được cấu trúc phân tử và tìm ra qui luật phân mảnh. Đây là một trong những thông số quan trọng để qui kết chính xác cấu trúc phân tử của một chất cần nghiên cứu khi kết hợp nhiều phương pháp phổ với nhau. 1.1.4. Phương pháp phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR) Hình 1.7. Hệ thống máy đo phổ cộng hưởng từ hạt nhân 7
Để nghiên cứu cấu trúc của các hợp chất hữu cơ, phương pháp phổ cộng hưởng từ hạt nhân - một trong số những phương pháp vật lý hiện đại thường được sử dụng. Phương pháp phổ cộng hưởng từ hạt nhân phổ biến thường được sử dụng là 1H-NMR và 13C-NMR. Hạt nhân của nguyên tử 1H và 13 C có momen từ. Nếu đặt proton trong từ trường không đổi thì moment từ của nó có thể định hướng cùng chiều hay ngược chiều với từ trường. Đó là spin hạt nhân có tính chất lượng tử với các số lượng tử +1/2 và -1/2. [2]. Độ chuyển dịch hóa học : Do hiệu ứng chắn từ khác nhau nên các hạt nhân 1H và 13C trong phân tử có tần số cộng hưởng khác nhau. Đặc trưng cho các hạt nhân 1H và 13C trong phân tử có độ chuyển dịch hóa học δ; đối với hạt nhân 1H thì:  TMS  x 6  .10 ( ppm) o Trong đó: νTMS, νx là tần số cộng hưởng của chất chuẩn TMS và của hạt nhân mẫu đo, νo là tần số cộng hưởng của máy phổ. Đối với các hạt nhân khác thì độ chuyển dịch hóa học được định nghĩa một các tổng quát như sau:  chuan  x 6  .10 ( ppm) o Trong đó: νchuan, νx là tần số cộng hưởng của chất chuẩn và của hạt nhân mẫu đo, νo là tần số cộng hưởng của máy phổ. Do ảnh hưởng của đám mây electron bao quanh hạt nhân nguyên tử nên hằng số chắn σ xuất hiện, vì vậy tùy thuộc vào vị trí của hạt nhân 1H và 13C trong phân tử khác nhau mà mật độ electron bao quanh nó khác nhau dẫn đến chúng có giá trị hằng số chắn σ khác nhau và do đó độ chuyển dịch hóa học của mỗi hạt nhân khác nhau. Do đó proton nào cộng hưởng ở trường yếu hơn sẽ có độ chuyển dịnh hóa học lớn hơn [3]. 8
Dựa vào độ chuyển dịch hóa học  ta biết được loại proton nào có mặt trong chất được khảo sát. Giá trị độ chuyển dịch hóa học không có thứ nguyên mà được tính bằng phần triệu (ppm). Đối với 1H-NMR thì δ có giá trị từ 0-12 ppm, đối với 13C-NMR thì δ có giá trị từ 0-230 ppm. Hình 1.8. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân của etanol Hằng số tương tác spin-spin J: Trên phổ NMR, mỗi nhóm hạt nhân không tương đương sẽ thể hiện bởi một cụm tín hiệu gọi và vân phổ, mỗi vân phổ có thể bao gồm một hoặc nhiều hợp phần. Nguyên nhân gây nên sự tách tín hiệu cộng hưởng thành nhiều hợp phần là do tương tác của các hạt nhân có từ tính ở cạnh nhau. Tương tác đó thể hiện qua các electron liên kết. Giá trị J phụ thuộc vào bản chất của hạt nhân tương tác, số liên kết và bản chất các liên kết ngăn giữa các tương tác [3]. Hằng số tương tác spin-spin J được xác định bằng khoảng cách giữa các hợp phần của một vân phổ. Dựa vào hằng số tương tác spin-spin J ta có thể rút ra kết luận về vị trí trương đối của các hạt nhân có tương tác với nhau [2]. 9
1.1.5. Phương pháp phổ HMQC và HMBC Hình 1.9. Phổ HMQC của ipsenol Phép thực nghiệm tương quan lượng tử bội dị hạt nhân HMQC (Heteronuclear Multiple Quantum Correlation) là sự tương quan của các spin dị hạt nhân được ghép cặp ngang qua liên kết đơn và do đó nhận biết các hạt nhân tiếp nối nhau, thường là 1H-13C. Phép thực nghiệm này được áp dụng để phát hiện các hạt nhân có độ nhạy cao, chẳng hạn 1H, 19F, 31P (trong “kĩ thuật nghịch đảo”). Về mặt lịch sử, phép thực nghiệm HMQC có trước phép thực nghiệm HETCOR. Mặc dù có nhiều điểm khác nhau về mặt thực nghiệm, song sự khác nhau chủ yếu là ở chỗ trong khi phép thực nghiệm HETCOR là phát hiện carbon, thì phép thực nghiệm HMQC là phát hiện proton. Vì có sự khác nhau lớn giữa proton và carbon về độ phổ biến tương đối của chúng và độ nhạy, nên hiện nay HMQC rất hay được sử dụng. Ưu điểm của phép thực nghiệm nghịch đảo so với các phép thực nghiệm phát hiện trực tiếp là ở chỗ, với phép thực nghiệm nghịch đảo, hạt nhân với γ lớn nhất (thường là 1H) được phát hiện với độ nhạy cao nhất. 10
Hình 1.10. Phổ HMBC của ipsenol Phép thực nghiệm gắn kết dị hạt nhân qua nhiều liên kết HMBC (Heteronuclear Multiple Bond Coherence) là sự tương quan của các spin được ghép cặp ngang qua nhiều liên kết và được áp dụng để phát hiện các hạt nhân có hạt nhân có độ nhạy cao như 1H, 19F, 31P (một “kĩ thuật nghịch đảo”). Phổ HMQC dùng để phát hiện các ghép cặp nhỏ, có giá trị nhất trong tương quan 1H - 13 C qua hai hoặc ba liên kết. Đây là một phương pháp cho phép ghép nỗi các mảnh cấu trúc với nhau. 1.2. Tách và phân tích các đồng phân đối quang Phân tích các đồng phân đối quang là tách một hỗn hợp raxemic bằng các phương pháp vật lý và hóa học. Thông thường, sự tách được thực hiện sau khi chuyển từ đồng phân đối quang sang đồng phân “dia”; do các đồng phân đối quang có các tính chất vật lý và hóa học giống nhau nên chúng không thể tách khỏi nhau bằng cách trực tiếp. Trong khi đó, các đồng phân “dia” có thể tách được bằng các phương pháp kết tinh chọn lọc, phương pháp sắc ký. 11