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by
4.5 4.0 3.5 3.0 2.5 2.0 1.5 ppm
1
H
1139.03
1133.69
1128.36
1123.03
Hz
4.55 4.50
311.25
305.91
Hz
1.29 1.25 1.21
Übung plus Lösung – Schnellüberblick
Diese Version soll nur dem schnellen Überblick über die Fragestellung dienen. Sämtliche PowerPoint-Animationen fehlen,
in einigen Fällen könnte die Umsetzung von PowerPoint auf PDF merkwürdig aussehen.
Die qualitativ hochwertigen PowerPoint-Originale stehen jederzeit zum freien Download zur Verfügung.
4.5 4.0 3.5 3.0 2.5 2.0 1.5 ppm
1
H
1139.03
1133.69
1128.36
1123.03
Hz
4.55 4.50
311.25
305.91
Hz
1.29 1.25 1.21
1.00
6.16
3.04
Inte
-
gral
1
H NMR-Spektrum
gemessen bei 250.13 MHz
C
4
H
10
O
2
gelöst in CDCl
3
Ermitteln Sie die Struktur!
4.5 4.0 3.5 3.0 2.5 2.0 1.5 ppm
1
H
1139.03
1133.69
1128.36
1123.03
Hz
4.55 4.50
311.25
305.91
Hz
1.29 1.25 1.21
1.00
6.16
3.04
Inte
-
gral
C
4
H
10
O
2
gelöst in CDCl
3
Schritt-für-Schritt-Lösung
𝒏
𝐃𝐁Ä
=
𝟐𝒏
𝐂
− 𝒏
𝐇
+ 𝟐
𝟐
𝐽 =
(1139.03Hz + 1123.03Hz)
3
𝐽 = 5.33Hz
Die Verbindung beinhaltet kein Doppelbindungsäquivalent.
Die chemischen Verschiebungen sind in diesem Beispiel nicht
sonderlich wichtig. Eine Abschätzung genügt.
Es gibt nur zwei Multipletts, d.h. d.h. es kann sich nur um „reine“
Multipletts – hier ein Dublett und ein Quartett – handeln.
Die Kopplungskonstante beträgt 5.33 Hz.
4.5 ppm 3.3 ppm 1.2 ppm
5.33 Hz
(d)
5.33 Hz
(q)
4.5 4.0 3.5 3.0 2.5 2.0 1.5 ppm
1
H
1.00
6.16
3.04
Inte
-
gral
C
4
H
10
O
2
gelöst in CDCl
3
Die Verbindung beinhaltet kein Doppelbindungsäquivalent.
4.5 ppm 3.3 ppm 1.2 ppm
5.33 Hz
(d)
5.33 Hz
(q)
1H 6H 3H
Die Integration ist einfach, der Proportionalitätsfaktor
zwischen dem gemessenen Integral (in willkürlichen
Einheiten) und der Protonenzahl ist gerade 1.
4.5 4.0 3.5 3.0 2.5 2.0 1.5 ppm
1
H
C
4
H
10
O
2
gelöst in CDCl
3
Die Verbindung beinhaltet kein Doppelbindungsäquivalent.
4.5 ppm 3.3 ppm 1.2 ppm
5.33 Hz
(d)
5.33 Hz
(q)
1H 6H 3H
C
4
H
10
O
2
C
4
H
10
O
2
H
3
C
CH
Gehen wir zunächst von der Vermutung aus, alle drei
Signalgruppen stammen von CH
n
-Fragmenten. Die
Begründung, warum OH nicht in Frage kommt, folgt in
wenigen Schritten.
Dann hätten wir bei 4.5 ppm eine CH- und bei 1.2 ppm
eine CH
3
-Gruppe.
4.5 4.0 3.5 3.0 2.5 2.0 1.5 ppm
1
H
4.5 ppm 3.3 ppm 1.2 ppm
5.33 Hz
(d)
5.33 Hz
(q)
1H 6H 3H
C
4
H
10
O
2
H
3
C CH
H
3
C
CH
Verbindet man die Kohlenstoffatome der beiden
Fragmente miteinander, können die Kopplungsmuster
beider Multipletts gut erklärt werden.
Beim CH fehlen natürlich zwei freie Valenzen.
5.33 Hz
Eine Kopplungskonstante von 5.33 Hz ist für eine vicinale
Kopplung etwas klein. 7 Hz wären ideal. Andererseits wäre
eine Weitbereichskopplung über vier Einfachbindungen
sehr viel kleiner, etwa 0.5 Hz.
Ersetzen wir jetzt
versuchsweise einmal CH
gegen OH.
4.5 4.0 3.5 3.0 2.5 2.0 1.5 ppm
1
H
4.5 ppm 3.3 ppm 1.2 ppm
5.33 Hz
(d)
5.33 Hz
(q)
1H 6H 3H
C
4
H
10
O
2
H
3
C OH
Damit hätten wir Methanol vorliegen. Weitere
Verknüpfungen sind nicht möglich, es ist aber noch das
Singulett bei ca 3.3 ppm irgendwie zuzuordnen.
Kehren wir zurück zu CH
3
–CH<.
4.5 4.0 3.5 3.0 2.5 2.0 1.5 ppm
1
H
4.5 ppm 3.3 ppm 1.2 ppm
1H 6H 3H
C
4
H
10
O
2
Eine Singulett mit 6 Protonen kann von zwei äquivalenten
CH
3
- oder drei äquivalenten CH
2
-Gruppen stammen.
H
3
C CH
5.33 Hz
4.5 ppm
1.2 ppm
Von den vier C-Atomen der Summenformel haben wir
zwei bereits Strukturfragmenten zugeordnet. Das Signal
bei 3.3 ppm kommt von zwei äquivalenten
Methylgruppen.
H
3
C
H
3
C
Die Methylgruppen können nicht direkt an
der CH-Gruppe gebunden sein. Bei direkter
Bindung würden wir bei 3.3 ppm ein
Dublett sehen.
X
X
4.5 4.0 3.5 3.0 2.5 2.0 1.5 ppm
1
H
3.3 ppm
1H 6H 3H
C
4
H
10
O
2
Zur vollständigen Strukturaufklärung genügt eine kleine
Inventur.
H
3
C CH
5.33 Hz
4.5 ppm
1.2 ppm
H
3
C
H
3
C
Summenformel: C
4
H
10
O
2
bekannte Fragmente: C
4
H
10
es fehlt: O
2
Daraus resultiert eine einzige Möglichkeit
für die fertige Struktur.
O
O
H
3
C
H
3
C
3.3 ppm
