Springen naar inhoud

NMR-spectra


  • Log in om te kunnen reageren

#1

Alchemy

    Alchemy


  • 0 - 25 berichten
  • 24 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 11 oktober 2007 - 13:23

Hallo allemaal

Dit is mijn eerste bericht ooit op deze site. Maar nu is het dan eindelijk zover, ik heb een vraag.

Ik ben momenteel stage aan het lopen, en mijn stageopdracht is dat ik een database moet maken van fenolische componenten bij verschillende pH waarden.
Wat ik moet doen is dat ik een oplossing van een bepaald component maak bij pH 2 t/m 9. Dus aan het eind heb ik 8 NMR buisjes met daarin hetzelfde fenolische component + interne standaard bij 8 verschillende pH-waarden

Nou he ik al enekele metingen gedaan met NMR-spectroscopie en wat mij opviel is dat er verschil zit tussen deze spectra. Op sommige plaatsen in het spectrum is er chemical shift opgetreden naarmate de zuurgraad hoger is. Ik heb veel litteratuur onderzoek gedaan maar ik kon niet vinden hoe dat nou komt. Intensiteit van de pieken is gelijk gebleven.

Kan iemand mij misschien uitleggen hoe dit verschil in chemical shift mogelijk is bij verschillende pH-waarden?
En veranderd er iets in de structuur van het fenolisch component bij verschillende pH-waarden? (ik zelf zat te denken aan een soort van zwitterion maar volgens mijn begeleider klopt dit niet en veranderd er bar weinig aan het structuur, ik heb mijn stijfels hierover aangezien er bij sommige fenolische componenten ook een kleurverandering waar te nemen is)

Hou er alsjeblieft ook rekening mee dat ik bar weinig theorie heb gehad over het principe van NMR, alleen hoe ik spectra moet aflezen heb ik gehad om precies te zijn. Dus ik ben nog een groentje op dit gebied.

Ik hoop zo snel mogelijk van iemand wat te horen, alvast bedankt.

Veranderd door Alchemy, 11 oktober 2007 - 18:54

"Niet geschoten is altijd mis"

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

Beryllium

    Beryllium


  • >5k berichten
  • 6314 berichten
  • Minicursusauteur

Geplaatst op 11 oktober 2007 - 13:53

Het idee achter NMR is dat je als het ware van een bepaald atoom achterhaalt hoe het magnetisch veld rondom dat atoom eruit ziet.

In het geval van 1H-NMR kijk je specifiek en alleen naar waterstofatomen; ik denk dat dat bij jou ook het geval is.

Stel je voor, je hebt fenol. Daar is 1 waterstof duidelijk zuurder dan de andere. In totaal heeft fenol 4 verschillende waterstofatomen: die van de ROH, en dan de twee op de ortho, twee op de meta en 1 op de para-positie.

Stel je nu voor dat je kijkt naar de magnetische omgeving van de waterstofatomen direct naast de OH. Je kan je voorstellen dat het magnetisch veld van je atomen verandert als je opeens de H van de OH afhaalt. Zodoende kun je ook begrijpen dat de (1H-)NMR-spectra, die feitelijk een representatie zijn van de verschillende magneetvelden in een molecuul, pH-afhankelijk zijn.
You can't possibly be a scientist if you mind people thinking that you're a fool. (Douglas Adams)

#3

Alchemy

    Alchemy


  • 0 - 25 berichten
  • 24 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 11 oktober 2007 - 14:48

Oke, dus in feite word het als het ware gedeprotonneerd, als ik de oplossing basisch maak.

Maar dan zit ik nog met het probleem dat er evenveel signalen te zien waren in het spectrum. Het enige verschil was (neem bijvoorbeeld caffeine zuur, 1 van de componenten waarvan ik een database moet maken) dat er wat singaal een a tweetiende ppm opgeschoven was in vergelijking met het spectrum van een pH hoger/lager.

Maar in het voorbeeld die je noemt zou het spectrum een signaal minder moeten geven, toch? Of zie of begrijp ik het verkeerd?
"Niet geschoten is altijd mis"

#4

Napoleon1981

    Napoleon1981


  • >1k berichten
  • 2399 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 11 oktober 2007 - 16:04

Protons die niet aan koolstof atomen gebonden zijn, hoeven niet zichtbaar te zijn op een NMR spectrum. Tel eens het aantal protonen dat je ziet in je NMR spectrum en vergelijk dit met het aantal wat je verwacht. Waarschijnlijk zie je het zure proton niet, vaak zijn dit breede pieken en van een carbonzuur ergens rond de 12ppm.

#5

DrQuico

    DrQuico


  • >1k berichten
  • 2952 berichten
  • VIP

Geplaatst op 11 oktober 2007 - 18:18

Oke, dus in feite word het als het ware gedeprotonneerd, als ik de oplossing basisch maak.

Maar dan zit ik nog met het probleem dat er evenveel signalen te zien waren in het spectrum. Het enige verschil was (neem bijvoorbeeld caffeine zuur, 1 van de componenten waarvan ik een database moet maken) dat er wat singaal een a tweetiende ppm opgeschoven was in vergelijking met het spectrum van een pH hoger/lager.

Maar in het voorbeeld die je noemt zou het spectrum een signaal minder moeten geven, toch? Of zie of begrijp ik het verkeerd?

Je hebt je spectra waarschijnlijk opgenomen in D2O. Wanneer de verbinding die je meet (in jouw geval fenol) gemakkelijk uitwisselbare protonen heeft (oftewel relatief zure protonen) dan wisselt deze uit met deuterium en zie je het signaal niet in het spectrum. Oftewel:

C6H5OH + D2O <-> C6H5OD + HDO

Omdat er een grote overmaat D2O ten opzichte van fenol is zal dit evenwicht helemaal aan de rechterkant liggen. En D (2H) zie je niet in je 1H-spectrum. Dus ook in de zure oplossing zul je je OH niet zien.
Je ziet wel een grote piek van de HDO (rond 4.75 ppm). Dat zit sowieso al een beetje in de D2O.

#6

Alchemy

    Alchemy


  • 0 - 25 berichten
  • 24 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 11 oktober 2007 - 18:42

Oke bedankt mensen voor de uitleg zo kom ik stukje bij beetje meer te weten of de NMR techniek.

Maar nu zit ik nog steeds met de vraag:
Vanwaar die chemical shift?

Eigenlijk zou ik de spectra moeten laten zien misschien makkelijker om uit te leggen zo maar ik heb momenteel nog geen toegang tot de harde schijf waar het in opgeslagen zit dus ik vrees dat ik op zijn vroegst volgende week toe kan voegen.

En nu heb ik meteen nog een vraagje:
De fenolische componenten die slecht oplosbaar zijn in water (D2O) moeten moeten in deuterium methanol opgelost worden en deuteriumoxide. Maar waarom eigenlijk niet volledig in deuterium methanol?

Bedankt voor de reacties tot nu toe

Veranderd door Alchemy, 11 oktober 2007 - 18:52

"Niet geschoten is altijd mis"

#7

Napoleon1981

    Napoleon1981


  • >1k berichten
  • 2399 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 11 oktober 2007 - 19:20

Maar nu zit ik nog steeds met de vraag:
Vanwaar die chemical shift?

Wanneer een stof gedeprotoneerd wordt, verandert de elektronen huishouding in het molecuul. Lengte van bindingen, polarisaties etc spelen allemaal een rol en zullen een verandering in de chemical shift teweeg brengen. Schrijf de lewis structuur eens uit voor een phenol, en ga dan eens spelen met resonantie structuren etc.

#8

DrQuico

    DrQuico


  • >1k berichten
  • 2952 berichten
  • VIP

Geplaatst op 11 oktober 2007 - 20:20

De chemical shift is afhankelijk van de mate waarin de kern van het waterstof atoom afgeschermd wordt door electronen (electonendichtheid). Wanneer de waterstofkernen een hoge electronendichtheid om zich heen hebben liggen ze dichterbij de 0 ppm (bijvoorbeeld alkylsilanen) of zelfs bij negatieve ppm-waardes (hydrides). Wanneer ze minder afgeschermd zijn dan liggen ze bij hogere ppm waardes (aldehydes, zuren, alkenen, aromaten).

De waterstofatomen aan aromatische ringen zijn slecht afgeschermd (door de zogenaamde ring-current) en liggen meestal tussen 6 en 9 ppm. Wanneer er meer electronendichtheid in de aromatische ring komt dan verschuiven de signalen naar lagere ppm-waardes .

Heb je een idee wat er gebeurt met de electronendichtheid in de aromatische ring van fenol wanneer deze wordt gedeprotoneerd? Zullen de waterstofatomen die ortho, meta en para ten opzichte van de OH allemaal in dezelfde mate beÔnvloed worden?
En kun je dit met je metingen in overeenstemming krijgen?

De fenolische componenten die slecht oplosbaar zijn in water (D2O) moeten moeten in deuterium methanol opgelost worden en deuteriumoxide. Maar waarom eigenlijk niet volledig in deuterium methanol?


De chemical shift waardes zijn enigzins afhankelijk van het oplosmiddel waarin ze gemeten worden. Het oplosmiddel kan door interacties met fenol immers ook (de verdeling van) de electronendichtheid beÔnvloeden. Door een mengsel van metanol-d6 en D2O te gebruiken 'lijkt' het oplosmiddel nog op water, maar heeft het tevens de eigenschap dat het fenol ook bij lagere pH-waardes in oplossing kan houden. Het gebruik van het oplosmiddelmengsel is dus eigenlijk een compromis.
Volgens mij zou het het beste zijn om alle metingen (zowel bij lagere als hogere pH) in hetzelfde mengsel van D2O en methanol-d6 uit te voeren.

#9

Alchemy

    Alchemy


  • 0 - 25 berichten
  • 24 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 12 oktober 2007 - 08:48

Oke erg bedankt voor de uitleg over het principe.

Als ik nog meer vragen heb over NMR zal ik deze ook maar plaatsen in deze forum dus hou het alsjeblieft in de gaten.

Alvast bedankt, ik zal jullie wel op de hoogte houden hoe mijn stage verloopt (tot nu toe nog saai, ik heb het gevoel alsof ik een MLO-stage aan het doen ben)
"Niet geschoten is altijd mis"

#10

Alchemy

    Alchemy


  • 0 - 25 berichten
  • 24 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 12 oktober 2007 - 11:34

Toch nog een vraagje aan jullie.

Is er een goed boek dat NMR volledig uitlegt voor beginners?
Zoiets als NMR-spectroscopy for dummies ofzo?

Voorkeur Nederlands talig maar Engels is ook goed en dan echt een boek/studieboek voor beginners.

Veranderd door Alchemy, 12 oktober 2007 - 15:23

"Niet geschoten is altijd mis"

#11

nielsgeode

    nielsgeode


  • >100 berichten
  • 137 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 13 oktober 2007 - 09:28

Toch nog een vraagje aan jullie.

Is er een goed boek dat NMR volledig uitlegt voor beginners?
Zoiets als NMR-spectroscopy for dummies ofzo?

Voorkeur Nederlands talig maar Engels is ook goed en dan echt een boek/studieboek voor beginners.

Ik vind dit boek wel goed:

http://www.amazon.co...n/dp/0471393622

Deze vond ik ook wel te doen maar is zo uit mijn hoofd toch wat minder duidelijk (wat ik me kan herinneren toen ik het gebruikte bij een 2e jaars vak)

http://www.amazon.co...92264032&sr=8-1

Ben benieuwd of andere mensen hier nog suggesties hebben :)

#12

Alchemy

    Alchemy


  • 0 - 25 berichten
  • 24 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 13 oktober 2007 - 11:37

bedankt
"Niet geschoten is altijd mis"

#13

Alchemy

    Alchemy


  • 0 - 25 berichten
  • 24 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 15 oktober 2007 - 12:29

Hallo alweer,

Kan iemand mij duidelijk uitleggen wat een lockoplossing is?
Is dat het oplosmiddel dat gebruikt is?

en kent iemand een goede site voor een database van NMR-spectra?
(behalve SDBS dan die ik al ken)

bedankt alvast
"Niet geschoten is altijd mis"

#14

DrQuico

    DrQuico


  • >1k berichten
  • 2952 berichten
  • VIP

Geplaatst op 19 oktober 2007 - 18:15

Je kunt er hier een heleboel vinden. Hiernaast kun je via de site van Sigma-aldrich ook NMR spectra van de meeste van de door hun verkochte chemicaliŽn bekijken. Je zoekt op de verbinding en rechtsboven zit dan een linkje naar een NMR-spectrum.





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures