Skillnad mellan 1H NMR och 13C NMR

Huvudskillnad - IH NMR vs 13C NMR

Termen NMR står för Nukleär magnetisk resonans. Det är en spektroskopisk teknik som används i analytisk kemi för bestämning av innehåll, renhet och de molekylära strukturer som finns i ett prov. Det ger oss information om antalet och de typer av atomer som finns i en viss molekyl. Basen för NMR är användningen av magnetiska egenskaper hos atomkärnor. NMR är ett av de starkaste verktygen som kan användas för bestämning av organiska förenings molekylstruktur. Det finns två vanliga typer av NMR: 'H NMR och 13C NMR. Huvudskillnaden mellan 1H NMR och 13C NMR är det ^ H NMR används för att bestämma typerna och antalet väteatomer närvarande i en molekyl medan 13C-NMR används för bestämning av typen och antalet kolatomer i en molekyl.

Viktiga områden som omfattas

1. Vad är NMR
      - Basis av NMR, Chemical Shift
2. Vad är IH NMR
     - Definition, Funktioner, Exempel
3. Vad är 13C NMR
     - Definition, Funktioner, Exempel
4. Vad är skillnaden mellan IH NMR och 13C NMR
     - Jämförelse av viktiga skillnader

Viktiga termer: Atomkärnor, kol, magnetiska egenskaper, NMR, proton

Vad är NMR

Basen av NMR

Alla atomkärnor är elektriskt laddade (på grund av närvaron av protoner). Vissa atomkärnor har en "spin" runt sin egen axel. När ett externt magnetfält appliceras är en energiöverföring möjlig; Med spinnningen går atomkärnorna till en hög energinivå från en basenerginivå. Denna energiöverföring motsvarar en radiofrekvens, och när spinnen kommer tillbaka till basenerginivån, avges denna energi med samma frekvens som en signal. Denna signal används för att ge ett NMR-spektrum för de atomkärnorna.

Kemisk skiftning

Kemisk skift i NMR är resonansfrekvensen hos en kärna i förhållande till standarden. Olika atomkärnor ger olika resonansfrekvenser beroende på de elektroniska fördelningarna. Variationerna i NMR-frekvenser av samma typ av kärnor på grund av skillnader i elektroniska fördelningar är känd som kemisk växling.

Vad är IH NMR

^ H NMR är en spektroskopisk metod som används för att bestämma typerna och antalet väteatomer närvarande i en molekyl. I denna teknik löses provet (molekyl / förening) i ett lämpligt lösningsmedel och placeras inuti NMR-spektrofotometern. Då kommer utrustningen att ge ett spektrum som visar några toppar för protonerna som finns i provet och i lösningsmedlet också. Men bestämningen av protoner närvarande i provet är svårt på grund av störningen som kommer från lösningsmedelsprotonerna. Därför bör ett lämpligt lösningsmedel som inte innehåller några protoner användas. Ex: deuterat vatten (D₂O), deutererad aceton ((CD₃)₂CO), CCl₄, etc.

Figur 1: Ett IH NMR för etylacetat

Här är topparna som ges av olika väteatomer ges i olika färger.

Det kemiska förskjutningsintervallet av IH NMR är 0-14 ppm. Vid erhållande av NMR-spektra för 1H NMR användes kontinuerlig vågmetod. Detta är dock en långsam process. Eftersom lösningsmedlet inte innehåller några protoner, har 1H NMR-spektra inga toppar för lösningsmedlet.

Vad är 13C NMR

13C NMR används för att bestämma typen och antalet kolatomer i en molekyl. Här löses också provet (molekylen / föreningen) i ett lämpligt lösningsmedel och placeras inuti NMR-spektrofotometern. Då kommer utrustningen att ge spektra som visar några toppar för protonerna som finns i provet. Till skillnad från i IH NMR kan protoninnehållande vätskor användas som lösningsmedel eftersom denna metod detekterar endast kolatomer, inte protoner.

Figur 2: 13C NMR för bensen. Eftersom alla kolatomer är ekvivalenta i molekylen ger detta NMR-spektra endast en topp.

13C NMR är studien av snurrbyten i kolatomer. Det kemiska skiftområdet för 13C NMR är 0-240 ppm. För att erhålla NMR-spektret kan man använda Fouriertransformmetoden. Detta är en snabb process där en lösningsmedelstopp kan observeras.  

Skillnad mellan 1H NMR och 13C NMR

Definition

'H NMR: ^ H NMR är en spektroskopisk metod som används för att bestämma typerna och antalet väteatomer närvarande i en molekyl.

13C NMR: 13C NMR är ett spektroskopiskt förfarande som används för att bestämma typerna och antalet kolatomer närvarande i en molekyl.

Upptäckt

'H NMR: ^ H NMR detekterar protonkärnor.

13C NMR: 13C NMR detekterar kolkärnor.

Chemical Shift Range

'H NMR: Det kemiska förskjutningsintervallet av IH NMR är 0-14 ppm.

13C NMR: Det kemiska skiftområdet för 13C NMR är 0-240 ppm.

Metod

'H NMR: Vid erhållande av NMR-spektra för 1H NMR användes kontinuerlig vågmetod.

13C NMR: För att erhålla NMR-spektret kan man använda Fouriertransformmetoden.

progression

'H NMR: ^ H NMR-processen är långsam.

13C NMR: 13C NMR-processen är snabb.

Lösningsmedelstopp

'H NMR: 1H NMR-spektra ger inte en lösningsmedelstopp.

13C NMR: 13C NMR ger en lösningsmedelstopp.

Slutsats

NMR är en spektroskopisk teknik som används för att bestämma olika former av atomer som är närvarande i en given molekyl. Det finns två typer av NMR-tekniker benämnda som IH NMR och 13C NMR. Huvudskillnaden mellan IH-NMR och 13C-NMR är att 1H NMR används för att bestämma typerna och antalet väteatomer närvarande i en molekyl medan 13C-NMR används för bestämning av typen och antalet kolatomer i en molekyl.

Referens:

1. Hoffman, Roy. Vad är NMR? 3 maj 2015, Tillgänglig här.
2. Raju Sanghvi, apotekare följ. "SAMMANSÄTTNING MELLAN 1 H & 13 C NMR." LinkedIn SlideShare, 20 september 2014, Tillgänglig här.

Image Courtesy:

1. "H-NMR-etylacetatkoppling visad" genom 1H_NMR_Ethyl_Acetate_Coupling_shown.GIF: T.vanschaikderivative arbete: H Padleckas (talk) - Denna fil härleddes från 1H NMR Ethyl Acetate Coupling visad - 2.png (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. "Bensen c13 nmr" Genom DFS454 (talk) - (CC BY-SA 3.0) via Wikimedia Commons