NMR is een heel specialistische vorm van spectrometrie. Samen met massa-spectrometrie en infrarood-spectrometrie wordt NMR gebruikt om van organische stoffen de structuur te bepalen. Een analist die met NMR werkt is dan ook een specialist. Hoofdstuk 14 uit het boek is dan ook alleen bedoeld om je een idee te geven van NMR. Waar gaat het over?

Wel....een NMR spectrum laat het volgende zien:

1  de grootte van de piek of het piekoppervlak geeft het aantal H-atomen (protonen),
2  de plaats op de X-as (chemical shift) geeft het type H-atoom, dat wil zeggen: waar in het molecuul dit H-atoom zit,
3  de splitsing van de piek in kleine piekjes laat zien hoeveel naburige H-atomen er zijn.

Als voorbeeld C3H6Cl2:

 

  De structuur van 1,1-dichloorpropaan klopt met het gemeten spectrum. Zie hier boven.
  De structuur van 2,2-dichloorpropaan klopt niet. In 2,2-dichloorpropaan zijn alle H-atomen gelijk geplaatst. Dus in het NMR-spectrum zou je slechts 1 piek moeten zien....
 

1,2-dichloorpopaan klopt ook niet. Zo zou de CH3-groep 2 piekjes moeten geven.  Evenals de H-atomen van de CH2-groep. 1,2-dichloorpropaan kan het dus niet zijn.

 

1,3-dichloorpropaan zou 2 pieken moeten geven: 4 gelijkgeplaatste H's en de CH2-groep. Opsplitsing in 3 en in in 5 piekjes... Ook dat is niet het geval.

 

Het is niet eenvoudig om duidelijk te maken hoe het NMR-spectrum ontstaat. Een goede poging zie je in de volgende animatie. Die jammer genoeg alleen werkt met Java op je PC geïnstalleerd.

Click op het plaatje:

Vereenvoudigd MRI

In elk geval geldt dat protonen kunnen resoneren (trillen) in een magneetveld. Door absorptie van straling nemen zij energie op. Bij terugvallen naar een lagere energie-toestand, zenden ze weer straling uit. Dit is de resonantie-frequentie. Dit gebeurt bij de juiste combinatie van:

- ingestraald vermogen,
- ingestraalde frequentie,
- veldsterkte van de magneet. 

Extra uitleg van de interpretatie van nmr-spectra....
Kun je krijgen in deze pdf. Met dank aan Hans J. Reich  van de Universiteit van Wisconsin. Ook heel geschikt om samen, of in klassenverband te bespreken. In deze uitleg:
- blauwe pieken zijn ingezoomd,
- omcirkeld: aantal H's van de piek,
- onderstreept: nabuur H's die opsplitsing veroorzaken.

Specialisme
Voor alle zekerheid nogmaals: NMR is een specialisme. De absorpties die gegeven worden in de tabellen voor H-atomen zijn bijvoorbeeld nog afhankelijk van de meetomstandigheden. Vooral voor H-atomen in bijvoorbeeld een OH-groep of NH2-groep. Door waterstofbruggen verschuift de absorptiepiek.

 

En verder....


Is hier weer een kleine test.

En ook een kort kruiswoord om de nieuwe begrippen te leren. En te leren spellen!

Antwoorden opgaven h14.

 

Uitdagingen

Tja. De uitdagingen gaan misschien wel weer boven de MLO-leerstof en leerdoelen uit maar ja.... wij leren niet voor de school maar wij leren voor het beroepsleven niet waar?

Een  mooie oefen-site ...
- kies voor 1H-NMR en dan voor een spectrum met twee sterren (**),
- kies voor "continue" voor de stapsgewijze oplossing,
- klik (indien mogelijk) op "hint" om de absorptietabel te zien.