13c-Nmr- Spektroskopie: Eine Einführung

ISBN-13: 9783798505643 / Niemiecki / Miękka / 1980 / 124 str.

L. Ernst; Ludger Ernst

Opis

Die Anwendung physikalischer Methoden in der Chemie hat in den vergangenen J ahrzehnten einen lebhaften Aufschwung genommen. Insbesondere die spektroskopischen Techniken spielen heute bei der Untersuchung von MolekUleigenschaften eine hervorragende Rolle. Kein rationell arbeitender Chemiker, sei er praparativ tatig oder mit der Isolierung von Naturstoffen beschaftigt, kann es sich leisten, auf die Dienste dieser Techniken zu verzichten. Vor allem die Kernresonanz-Spektroskopie (NMR) ist zu einem aufierst wichtigen Hilfsmittel des Chemikers geworden. Seit dem Erscheinen des ersten kommerziellen NMR-Spektrometers (1952) bis zum Ende der Sechziger Jahre beschrankte sich der Anwen dungsbereich der NMR-Spektroskopie aus Empfindlichkeitsgrunden in der organischen Chemie hauptsachlich auf IH-NMR-Spektren, in der anorganischen Chemie daruber hinaus auf "B_, 19F_ und 31p_ NMR-Spektren. Der urn das Jahr 1965 einsetzende technologische Fortschritt erlaubte die Entwicklung von leistungsfahigen IlC-NMR Spektrometern, die seit 1969 auf dem Markt sind. Seitdem ist die 13C_ NMR-Spektroskopie zu einer bedeutenden analytischen Technik ge worden und ist der IH-NMR-Spektroskopie zumindest ebenbUrtig. Sie wird inzwischen routinemaBig bei der StrukturaufkIarung unbekann ter Molekule eingesetzt, und es erscheint daher wichtig, daB ein Che miker schon wahrend seiner Ausbildung mit dieser Methode vertraut gemacht wird. Das vorliegende Taschenbuch solI auf elementarem Niveau eine Ein fUhrung fUr den deutschsprachigen Studenten geben und ihn nach der Lekture in die Lage versetzen, die 13C-NMR-Spektroskopie bei seiner Arbeit praktisch zu nutzen. Zugleich sollen die hier vermittelten Grundlagen den Einstieg in die weiterfUhrende Literatur erleichtern. Eine gewisse Vertrautheit mit den Grundzugen der IH-NMR-Spektro skopie (vgl. Au/tIDudek, Protonen-Kernresonanz-Spektroskopie, UTB 842) ware beim Studium des vorliegenden Buches vorteilhaft."

Spis treści

1. Kernmagnetische Resonanz.- 1.1. Magnetische Eigenschaften von Atomkernen.- 1.2. Verhalten von Atomkernen im Magnetfeld.- 1.3. Die Resonanzbedingung.- 1.4. Die spektralen Parameter.- 1.4.1. Chemische Verschiebungen.- 1.4.2. Spin-Spin-Kopplungen.- 1.4.3. Signalintensitäten.- 1.5. Das Empfindlichkeitsproblem in der 13C-NMR-Spektroskopie.- 2. Puls-Fourier-Transformations-Technik.- 2.1. Das Puls-Experiment.- 2.2. Fourier-Transformation.- 2.3. Mathematische Manipulation des FID.- 2.4. Genauigkeit der spektralen Parameter.- 3. Chemische Verschiebungen von 13C-Kernen.- 3.1. Additivität von Verschiebungsinkrementen.- 3.2. Einflüsse von Substituenten auf chemische Verschiebungen.- 3.2.1. Induktive Effekte.- 3.2.2. Mesomere Effekte.- 3.2.3. Sterische Effekte.- 3.3. Chemische Verschiebungen wichtiger Substanzklassen.- 3.3.1. Kohlenwasserstoffe.- 3.3.1.1. Acyclische Alkane.- 3.3.1.2. Cycloalkane.- 3.3.1.3. Alkene und Cycloalkene.- 3.3.1.4. Alkine und Aliene.- 3.3.1.5. Aromaten.- 3.3.2. Substituierte Kohlenwasserstoffe.- 3.3.2.1. Acyclische Alkane.- 3.3.2.2. Cycloalkane.- 3.3.2.3. Nichtaromatische Heterocyclen.- 3.3.2.4. Alkene, Alkine und Aliene.- 3.3.2.5. Aromaten.- 3.3.2.6. Heteroaromaten.- 3.3.3. Funktionelle Gruppen.- 4. Spin-Kopplungen mit 13C-Kernen.- 4.1. Kopplungen zwischen 13C und 1H.- 4.1.1. 13C,1H-Kopplungen über eine Bindung.- 4.1.2. 13C,1H-Kopplungen über zwei und mehr Bindungen.- 4.2. Kopplungen zwischen 13C und 13C.- 4.3. Kopplungen zwischen 13C und Heterokernen.- 4.3.1. Kopplungen zwischen 13C und 19F.- 4.3.2. Kopplungenzwischen 13Cund31P.- 5. Signalzuordnungstechniken in der13C-NMR-Spektroskopie.- 5.1. Interpretation von chemischen Verschiebungen und Kopplungskonstanten.- 5.2. Doppelresonanz-Methoden.- 5.2.1. Monochromatische Off-Resonance-Entkopplung.- 5.2.2. Selektive Entkopplung.- 5.2.3. Off-Resonance-Rauschentkopplung.- 5.3. Isotopenmarkierung.- 5.4. Anwendung paramagnetischer Verschiebungsreagenzien.- 5.5. Spin-Gitter-Relaxation.- 6. Einige Beispiele zur Strukturaufklärung.- 6.1. Ein Hexahydro-oxo-thienopyridin.- 6.2. 3’-Amino-3’-desoxy-adenosin-2’-thionphosphorsäure-2’:3’-cycloamid.- 6.3. Emmotin-A.- 7. Anhang.- 7.1. Lösungen der Übungsaufgaben.- 7.2. Ausgewählte Literatur.- 7.3. Eigenschaften wichtiger Lösungsmittel.