Luận văn Thạc sĩ Hoá học: Phân tích cấu trúc của một số hợp chất N-((1-(3-(5,11- dioxo-5,11-dihydro-6H-indeno[1,2-c]isoquinolin-6-yl)-2-hydroxypropyl)-1H1,2,3-triazol-4-yl)methyl)benzamide

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:52

Thêm vào BST

Báo xấu

18
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục đích của Luận văn nhằm nghiên cứu chuẩn bị các mẫu dẫn xuất indenoisoquinolin: N-((1-(3- (5,11-dioxo-5,11-dihydro-6H-indeno[1,2-c]isoquinolin-6-yl)-2- hydroxypropyl)-1H-1,2,3-triazol-4-yl)methyl)benzamide bằng phản ứng hóa hữu cơ hiện đại. Phân tích cấu trúc của các hợp chất indenoisoquinolin bằng các phương pháp hóa lý hiện đại. Mời các bạn cùng tham khảo!

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 hợp chất N-((1-(3-(5,11- dioxo-5,11-dihydro-6H-indeno[1,2-c]isoquinolin-6-yl)-2-hydroxypropyl)-1H1,2,3-triazol-4-yl)methyl)benzamide

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC ––––––––––––––––––––– NGUYỄN THỊ TIỀN PHÂN TÍCH CẤU TRÚC CỦA 1 SỐ DẪN XUẤT N-((1-(3-(5,11-DIOXO-5,11-DIHYDRO-6H- INDENO 1,2 − c ISOQUINOLIN-6-YL)-2-HYDROXYPROPYL)- 1H-1,2,3-TRIAZOL-4-YL)METHYL)BENZAMIDE. LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC THÁI NGUYÊN - 2019
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC ------------------------ NGUYỄN THỊ TIỀN PHÂN TÍCH CẤU TRÚC CỦA 1 SỐ DẪN XUẤT N-((1-(3-(5,11-DIOXO-5,11-DIHYDRO-6H- INDENO 1,2 − c ISOQUINOLIN-6-YL)-2-HYDROXYPROPYL)-1H-1,2,3- TRIAZOL-4-YL)METHYL)BENZAMIDE. Chuyên ngành: Hóa phân tích Mã số: 8.44.01.18 LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. Phạm Thị Thắm THÁI NGUYÊN - 2019
LỜI CẢM ƠN Sau thời gian học tập, nghiên cứu, để hoàn thành luận văn này, em xin bày tỏ sự kính trọng và lòng biết ơn sâu sắc tới: PGS.TS.Phạm Thị Thắm, cô đã giao đề tài, tận tình chỉ bảo và truyền ngọn lửa đam mê nghiên cứu cho em trong suốt quá trình làm thực nghiệm, người đã tận tâm, dày công hướng dẫn để em hoàn thành luận văn. Em xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo Khoa Hóa học trường Đại Học Khoa học- ĐHTN, đặc biệt là thầy Phạm Thế Chính, tập thể các thầy cô, anh chị và các bạn tại khoa Hóa Học Trường Đại Học Khoa Học - Đại Học Tự Nhiên đã tạo điều kiện giúp đỡ em rất nhiều về thực nghiệm trong thời gian nghiên cứu. Em cũng xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu cùng toàn thể cán bộ giáo viên trường THPT Quế Võ số 1- Bắc Ninh đã tạo điều kiện thuận lợi về thời gian và công việc để em có thể tập trung nghiên cứu và hoàn thành đề tài này. Cuối cùng em xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè, các thầy cô đã dạy dỗ, ủng hộ, động viên giúp đỡ em hoàn thành luận văn này. Tác giả luận văn Nguyễn Thị Tiền
MỤC LỤC DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ........................................................................ a DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ ............................................................................... b DANH MỤC PHỤ LỤC ................................................................................... c DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ ..............................................................................d MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1 Chương 1 : TỔNG QUAN .............................................................................. 3 1.1. Tổng quan về các phương pháp xác định cấu trúc ..................................... 3 1.1.1. Phương pháp phổ khối lượng .................................................................. 3 1.1.2. Phương pháp phổ hồng ngoại (IR) ......................................................... 5 1.1.3. Phương pháp phổ cộng hưởng từ hạt nhân.(NMR) ................................ 7 1.2. Indenoisoquinolines ................................................................................. 13 1.3. Mục tiêu của nghiên cứu .......................................................................... 14 Chương 2: THỰC NGHIỆM ....................................................................... 15 2.1. Hóa chất và thiết bị................................................................................... 15 2.1.1. Phương pháp chuẩn bị mẫu nghiên cứu ................................................ 15 2.1.2. Hóa chất và dung môi ........................................................................... 15 2.1.3. Định tính phản ứng và kiểm tra độ tinh khiết của các hợp chất bằng sắc kí lớp mỏng ............................................................................................... 15 2.1.4. Thiết bị nghiên cứu ............................................................................... 16 2.2. Chuẩn bị mẫu nghiên cứu ........................................................................ 16 2.2.1. Chuẩn bị mẫu nghiên cứu hợp chất (8) ................................................. 17 2.2.2. Chuẩn bị mẫu nghiên cứu hợp chất (9) ................................................. 17 2.2.3. Chuẩn bị mẫu nghiên cứu chất (10) ...................................................... 18 2.3. Phân tích cấu trúc các hợp chất ................................................................ 19 2.3.1. Phân tích cấu trúc hợp chất (8) bằng phương pháp phổ NMR ............. 19 2.3.2. Phân tích cấu trúc hợp chất (9) bằng phương pháp phổ NMR ............. 20
2.3.3. Phân tích cấu trúc hợp chất (10) bằng phương pháp phổ NMR ........... 21 Chương 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ................................................... 23 3.1. Phân tích cấu trúc của hợp chất (8). ......................................................... 23 3.2. Phân tích cấu trúc của hợp chất (9). ......................................................... 26 3.3. Phân tích cấu trúc của hợp chất (10). ....................................................... 30 KẾT LUẬN .................................................................................................... 36 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 37
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT DIPEA hoặc DIEA N,N’- Di-iso-propyletyl amin DMF Dimetyl formamit DMSO Dimetyl sulfoxit EtOH Etanol MeOH Metanol NMR Nuclear Magnetic Resonance t-BuOH ter-Butanol THF Tetrahidrofuran a
DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1. Phổ MS của bezamit (M=121) ......................................................... 4 Hình 1.2. Phổ hồng ngoại (IR) của pentamethylbenzene C11H16...................... 7 Hình 1.3. Sơ đồ và máy cộng hưởng từ hạt nhân ............................................. 8 Hình 1.4. Độ dịch chuyển hóa học của proton trong phổ 1H-NMR ............... 10 Hình 1.5. Giá trị hằng số tương tác spin-spin J .............................................. 11 Hình 1.6. Phổ HMBC ...................................................................................... 13 Hình 3.1. Phổ 1H-NMR của hợp chất (8) ........................................................ 23 Hình 3.2. Phổ giãn 1H-NMR của hợp chất (8) ở vùng thơm .......................... 24 Hình 3.3. Phổ 1H-NMR của hợp chất (8) vùng dưới 6ppm ............................ 24 Hình 3.4. Phổ 13C-NMR của hợp chất (8) ....................................................... 25 Hình 3.5. Phổ 13C-NMR giãn của hợp chất (8) ............................................... 26 Hình 3.6. Phổ 1H-NMR của hợp chất (9) ........................................................ 27 Hình 3.7. Phổ 1H-NMR giãn vùng thơm của hợp chất (9) ............................. 27 Hình 3.8. Phổ 1H-NMR giãn của hợp chất (9) ................................................ 28 Hình 3.9. Phổ 13C của hợp chất (9) ................................................................. 29 Hình 3.10. Phổ 13C -NMR giãn của hợp chất (9)…………………………29 Hình 3.11. Phổ 13C- giãn vùng dưới 142ppm của hợp chất (9).................30 Hình 3.12. Phổ 1H-NMR của hợp chất (10) .................................................... 31 Hình 3.13. Phổ 1H -NMR giãn của hợp chất (10). .......................................... 31 Hình 3.14. Phổ giãn 1H-NMR của hợp chất (10) vùng từ 8-6.9 ppm ............. 32 Hình 3.15. Phổ 13C-NMR của hợp chất (10) ................................................... 33 Hình 3.16. Phổ 13 C-NMR giãn của hợp chất (10) ở vùng 140 ppm - 112ppm .......................................................................................... 33 Hình 3.17. Phổ 13C-NMR của hợp chất (10) ở vùng 75ppm-0ppm ................ 34 Hình 3.18. Phổ 13C-NNM của hợp chất (10) ở vùng giãn 190-100 ppm ........ 34 b
DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ Sơ đồ 2.1. Chuẩn bị chất (8)............................................................................ 18 Sơ đồ 2.2. Chuẩn bị chất (9)............................................................................ 19 Sơ đồ 2.3. Chuẩn bị chất (10).......................................................................... 19 c
DANH MỤC PHỤ LỤC Phụ lục 1: Phổ 1H - NMR của chất (8) Phụ lục 2: Phổ 13C - NMR của chất (8) Phụ lục 3: Phổ 1H - NMR của chất (9) Phụ lục 4: Phổ 13C - NMR của chất (9) Phụ lục 5: Phổ 1H-NMR của chất (10) Phụ lục 6: Phổ 13C - NMR của chất (10) d
MỞ ĐẦU Từ lâu các phương pháp phân tích hữu cơ đã được phát triển nhằm xác định cấu trúc của các hợp chất. Khởi đầu là các phương pháp đơn giản như phổ hồng ngoại, phổ khối lượng, đo điểm nóng chảy… Đến ngày nay một loạt các phương pháp ra đời như: NMR 1 chiều, 2 chiều, phổ CD, phổ X-ray phân tử,… giúp cho việc xác định cấu trúc các hợp chất hữu cơ trở nên rõ ràng, chính xác và nhanh hơn rất nhiều so với trước đây. Phân tích hữu cơ trở thành một phần quan trọng trong hóa học và đời sống. Các hợp chất indenoisoquinoline (1, 2, 3) có hoạt tính chống ung thư cao hơn so với thuốc chống ung thư hệ camptothecin, không gây hiệu ứng phụ, đặc biệt bền và không bị thủy phân vì không có vòng lacton. Tuy nhiên, các hợp chất indenoisoquinoline là những hợp chất có cấu trúc tương đối phức tạp vì thế vấn đề phân tích và xác định cấu trúc một cách chính xác các hợp chất này nhằm hướng tới việc xem xét các vị trí tương tác quan trọng của hợp chất với receptor phân tử là một vấn đề rất quan trọng và lý thú. Vì vậy đề tài “ phân tích cấu trúc của một số hợp chất N-((1-(3-(5,11- dioxo-5,11-dihydro-6H-indeno[1,2-c]isoquinolin-6-yl)-2-hydroxypropyl)-1H- 1,2,3-triazol-4-yl)methyl)benzamide ” bằng các phương pháp hóa lý hiện đại là rất có ý nghĩa khoa học và thực tiễn. Nội Dung và nhiệm vụ chính của luận văn được đặt ra là : - Nghiên cứu chuẩn bị các mẫu dẫn xuất indenoisoquinolin: N-((1-(3- (5,11-dioxo-5,11-dihydro-6H-indeno[1,2-c]isoquinolin-6-yl)-2- 1
hydroxypropyl)-1H-1,2,3-triazol-4-yl)methyl)benzamide bằng phản ứng hóa hữu cơ hiện đại. - Phân tích cấu trúc của các hợp chất indenoisoquinolin bằng các phương pháp hóa lý hiện đại. 2
Chương 1 : TỔNG QUAN 1.1. Tổng quan về các phương pháp xác định cấu trúc 1.1.1. Phương pháp phổ khối lượng 2,5,7 : Phương pháp phổ khối lượng (MS) là kĩ thuật phân tích hiệu quả để chứng minh hợp chất chưa biết bằng cách xác định khối lượng phân tử, xác định định tính và xác định định lượng (khối lượng, bề mặt và phân tích sâu) của các vết hợp chất hữu cơ có trong một mẫu bằng cách đo tỉ lệ khối lượng trên điện tích và số lượng của các ion pha khí. Đây là phương pháp hiện đại được sử dụng phổ biến trong các phép phân tích cấu trúc và phân tích hàm lượng các hợp chất hóa học. Cơ sở của phương pháp phổ khối lượng đối với hợp chất hữu cơ là sự bắn phá các hợp chất hữu cơ trung hòa thành các ion phân tử mang điện tích dương hoặc phá vỡ thành các mảnh ion (có số khối z=m/e), các gốc theo sơ đồ sau bằng các phần tử mang năng lượng cao: Sự hình thành các ion mang điện tích 1+ chiếm hơn 95%, còn lại các ion mang điện tích 2+ hoặc ion âm (-). Năng lượng bắn phá các phân tử thành ion phân tử khoảng 10ev. Nhưng với năng lượng cao (70ev) thì từ ion phân tử có thể phá vỡ thành các mảnh ion dương (+), hoặc các ion gốc, hoặc phân tử trung hòa nhỏ hơn. Sự bắn phá 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. Ion phân tử và các ion mảnh là các phần tử có khối lượng (m), điện tích của nó là Z thì tỷ số m/z được gọi là số khối. 3
Quá trình ion hóa có thể thực hiện bằng nhiều phương pháp khác nhau như : phương pháp va chạm e, phương pháp ion hóa hóa học, phương pháp ion hóa photon, phương pháp ion hóa trường, phương pháp bắn phá ion, phương pháp bắn phá nguyên tử nhanh. 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 1.1. Phổ MS của bezamit (M=121) 1 Phân tích phổ khối là tìm mối liên quan giữa các số khối xuất hiện trên phổ khối lượng và cấu tạo phân tử dựa trên cơ chế phá vỡ phân tử. Nhìn chung có thể phân ra các trường hợp sau: Trường hợp một: có công thức dự kiến cần dựa vào phổ khối lượng để xác minh công thức có đúng không. Trước tiên cần tìm trên phổ có số khối tương ứng với phân tử lượng, tuy nhiên có trường hợp xuất hiện trên phổ nhưng có nhiều trường hợp vắng mặt do phân tử lớn dễ bị phá vỡ hay phân tử không bền. Nếu phân tử chứa các nguyên tố Cl,Br, S ta dựa vào chiều cao pic ion phân tử đồng vị để xác định. Sau đó từ công thức phân tử dựa vào cơ chế phá vỡ phân tử tìm khả năng các ion mảnh hình thành rồi tính số khối của ion. 4
Sau đó đối chiếu với các giá trị m/z trên phổ xem có trùng không. Nếu số khối phân tử tìm được trên phổ có sự trùng lặp của 1 số ion mảnh thì có thể xác nhận công thức cấu tạo dự kiến của chất là đúng. Trường hợp thứ hai, biết khối lượng phân tử và công thức cấu tạo phân tử phải dựa vào số khối m/z trên phổ và cấu tạo của các mảnh ion có số khối đó để lắp ghép lại thành phân tử. Trường hợp thứ ba, biết khối lượng phân tử phân giải cao có thể dựa vào bảng tra cứu tìm ra công thức phân tử, sau đó tiến hành như trường hợp trên. Trường hợp thứ tư, biết khối lượng phân tử và các loại nguyên tố. 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 quy luật phân mảnh. Đây là một trong những thông số quan trọng để xác định chính xác cấu trúc phân tử của một chất cần nghiên cứu khi kết hợp nhiều phương pháp phổ với nhau. 1.1.2. Phương pháp phổ hồng ngoại ( IR). 1− 7 Việc sử dụng phương pháp phổ hồng ngoại để phân tích cấu trúc của hợp chất hữu cơ giúp chúng ta xác định được nhóm chức và một số liên kết đặc trưng có mặt trong phân tử. Nguyên tắc chung của phương pháp phổ hồng ngoại là khi chiếu các bức xạ hồng ngoại vào phân tử các hợp chất, bức xạ hồng ngoại sẽ kích thích phân tử từ trạng thái dao động cơ bản lên trạng thái dao động cao hơn. Chỉ có các phân tử khi dao động gây sự thay đổi momen lưỡng cực mới có khả năng hấp thụ bức xạ hồng ngoại để cho hiệu ứng phổ dao động. Vì vậy điều kiện cần để phân tử có thể hấp thụ bức xạ hồng ngoại chuyển thành trạng thái kích thích dao động là phải có sự thay đổi momen lưỡng cực điện khi dao động. Đối với phân tử hai nguyên tử thì chuyển động dao động duy nhất là chuyển động co giãn một cách tuần hoàn của liên kết A-B, được gọi là dao 5
động hóa trị (dao động co giãn liên kết). Với các phân tử có nhiều hơn hai nguyên tử thì trạng thái dao động phức tạp hơn, ngoài các dao động hóa trị còn có dao động biến hình (hay dao động biến dạng) làm thay đổi góc hóa trị. Mỗi dao động riêng có một mức năng lượng nhất định nên khi chiếu tia hồng ngoại có năng lượng E=(hC)/λ trong đó λ có bước sóng dài từ 100 cm-1 thì các dao động hấp thu năng lượng ở bước sóng nhất định và dao động mạnh hơn, nhanh hơn. Sự hấp thu năng lượng này được ghi lại thành biểu đồ gọi là phổ hồng ngoại. Mỗi pic trên phổ hồng ngoại ứng với 1 dao động. Trong phân tử có thể có nhiều dao động nên phổ hồng ngoại có nhiều pic rất phức tạp nên khi phân tích người ta chỉ chú ý những pic chính đặc trưng cho một số loại liên kết. Phổ hồng ngoại có 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 chức hay loại liên kết. Dựa vào phổ hồng ngoại để xác định nhóm chức hợp chất hữu cơ hay loại liên kết. Các pic nằm trong vùng 1 (từ 3700-3200cm-1) chứa các dải hấp thụ của các nhóm chức (-OH ; -NH; ); Vùng 2 (3200 -2700 cm-1) chứa dải hấp thụ của (ankyl C-H, mũi < 3000cm-1; aryl hoặc vinyl C-H, mũi > 3000 cm-1 ; anđehit C-H ; axitcacboxylic O-H); vùng 3 (từ 2300-2000cm-1) chứa dải hấp thụ của (ankin ; nitril ); vùng 4(1850-1650 cm-1) chứa dải hấp thụ của nhóm chức cacbonyl C=O; vùng 5 (1680- 1450 cm-1) chứa dải hấp thụ của (anken C=C, benzen); ngoài ra vùng phổ từ 1300-626 cm-1 phức tạp hơn và thường được dùng để nhận dạng toàn phân tử. 6
Hình 1.2. Phổ hồng ngoại (IR) của pentamethylbenzene C11H16. 1 1.1.3. Phương pháp phổ cộng hưởng từ hạt nhân.(NMR) 1,2,6,7 Phương pháp phổ cộng hưởng từ hạt nhân (Nuclear Magnetic Resonance viết tắt là NMR), là phương pháp hiện đại được sử dụng rộng rãi trong nghiên cứu hóa học. Phổ cô ̣ng hưởng từ ha ̣t nhân (NMR) một chiều và hai chiều. Trong đó 1H-NMR cho ta biết số lượng proton, tỷ lệ proton tại mỗi nhóm cấu trúc, vị trí và mối tương quan trong không gian của các proton và các nhóm thế khác nhau của phân tử. 13C-NMR cho ta biết số lượng cacbon của phân tử và số lượng cacbon trong các nhóm cấu trúc khác nhau. Chỉ các nguyên tố mà nguyên tử có số khối A lẻ hay số hiệu nguyên tử Z lẻ có spin hạt nhân I ≠ 0 mới được nhận diện và phân tích bằng kĩ thuật NMR, nhưng được ứng dụng hiệu quả trong xác định cấu trúc phân tử là H,C,N,P, F. Trong đó, phổ biến nhất là phương pháp phổ 1H-NMR và 13 C- NMR. Hạt nhân của nguyên tử 1H và 13C có momen từ. Khi đặt proton trong từ trường không đổi thì momen từ của nó có thể định hướng cùng chiều hay ngược chiều với từ trường. Nghĩa là spin hạt nhân có tính chất lượng tử với số lượng tử +1/2 và -1/2. 7
Hình 1.3. Sơ đồ và máy cộng hưởng từ hạt nhân 1 a. Tính chất từ của hạt nhân trong từ trường ngoài : Hạt nhân mang điện tích dương tự quay quanh trục riêng của nó nên sinh ra dòng điện vòng có momen điện từ  , đồng thời tạo ra momen quay gọi là momen spin P. Khi đặt hạt nhân nguyên tử có số lượng tử spin I= 1/2 vào từ trường ngoài có cường độ B0, nó xoay theo 2 hướng khác nhau, hạt nhân có mI = +1/2 xoay theo hướng cùng chiều với từ trường của nam châm chiếm mức năng lượng thấp còn hạt nhân có mI = -1/2 xoay theo hướng ngược chiều với từ trường ngoài chiếm mức năng lượng cao, hiệu số giữa hai mức năng lượng này gọi là năng lượng cộng hưởng  E = h/2  .  . B0. (1) Từ phương trình E = h  có thể tính được tần số cộng hưởng:  = 1/2  .  . B0. (2) b. Hằng số chắn: Các hạt nhân nguyên tử được bao quanh bởi một lớp vỏ điện tử, lớp vỏ này cũng sinh ra một từ trường riêng B’ngược chiều từ trường ngoài B0 để che chắn làm giảm tác động của từ trường ngoài lên hạt nhân, do đó từ trường 8
thực tác động lên hạt nhân chỉ là Be < Bo. Người ta gọi Be là từ trường hiệu dụng. Be = Bo(1-σ) (3) σ được gọi là hằng số chắn, có giá trị khác nhau đối với mỗi hạt nhân nguyên tử trong phân tử. Mật độ điện tử càng cao thì hằng số chắn càng lớn, hạt nhân càng được bảo vệ, ít bị tác dụng của từ trường ngoài. c. Độ dịch chuyển hóa học: Khi phân tích NMR thì độ dịch chuyển hóa học δ có giá trị rất quan trọng. Trên phổ đồ, tại vị trí mà một hạt nhân hấp thu năng lượng để có hiện tượng cộng hưởng được gọi là độ dịch chuyển hóa học δ.  TMS − x 6 = .10 ( ppm) o 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 = .10 6 ( ppm) o νchuẩn, νx là tần số cộng hưởng của chất chuẩn và của hạt nhân mẫu đo, νo là tần số cộng hưởng của máy phổ. Dựa vào độ chuyển dịch hóa học δ 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 =0-10 ppm; đối với 13C thì δ = 0-220 ppm. 9
Hình 1.4. Độ dịch chuyển hóa học của proton trong phổ 1H-NMR 1 d. Hằng số tương tác spin-spin J : Trong phổ NMR, mỗi tín hiêụ có thể bao gồ m nhiề u pic nhỏ. Hiêṇ tươ ̣ng này là do tương tác giữa các ha ̣t nhân go ̣i là tương tác vô hướng (couplage scalaire) Phân biêṭ hai loa ̣i tương tác: 1 13 1 - Giữa hai loa ̣i ha ̣t nhân khác: H và C, đươ ̣c ký hiê ̣u là J. - Giữa hai ha ̣t nhân cùng loa ̣i: tương tác giữa các proton, đươ ̣c ký hiêụ là nJ với n>1. 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. 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 tương đối của các hạt nhân có tương tác với nhau, đặc biệt là cho biết các thông tin về cấu trúc không gian của phân tử: cis-trans, Z-E, R-S, syn-anti… 10
Ví dụ: Hằng số tương tác spin-spin J giữa các proton thơm ở benzen và dị vòng (Hình 1.5), hằng số tương tác Jo, Jm và Jp của benzen là hằng số tương tác spin spin của nguyên tử C ở vòng benzen. Hợp chất Hợp J (Hz) chất J (Hz) X H cis gem 0–4 C J cis 5–16 0–20 H H trans 13–21 Y H C C gem H trans H H H o- 7–10 0–18 H m− 2–3 C C p- 0–1 H H H H O S N H 2–3 2,0 2,7 4,7 7,3– 3–4 3,5 2,1 3,4 H 12,5 H Z H 2–4 0,9 1,3 1,0 2–5 1,5 – 2,9 Ha a–a’ 5–14 H 2–3 4–5 a–e’ H 3–4 7–9 e–e’ 0–7 2–4 1–2 He 2–5 0–1 He' 0–5 N H Ha' OAc H OAc H CH2 CH2 AcO AcO Ha ab 3,2 Ha O ab 8 AcO AcO O OAc HOAc H Hb Hb OAc OAc Hình 1.5. Giá trị hằng số tương tác spin-spin J 11