Vom Nmr-Spektrum Zur Strukturformel Organischer Verbindungen: Ein Kurzes Praktikum Der Nmr-Spektroskopie

ISBN-13: 9783519035060 / Niemiecki / Miękka / 1990 / 260 str.

Eberhard Breitmaier

Opis

Studenten aller Fachrichtungen der Chemie und Pharmazie lernen heute Strukturaufklarung durch kernmagnetische Resonanz (NMR). Es gibt kaum eine Diplom-, Examens- oder Doktorarbeit, in der nicht ein Problem mit Hilfe von NMR gelost wird. Gefragt sind daher preiswerte Texte, die dem Studenten an Beispielen zeigen, wie man NMR bei der Strukturaufklarung einsetzt. Etab lierte Werke der NMR-Spektroskopie behandeln physikalische Grundlagen alter und neuer Methoden sowie die Zusammenhange zwischen NMR-Parametern und chemischer Struktur. Sie vermitteln kaum das "gewusst wie" der Strukturauf klarung mit NMR, geben also wenig konkrete taktische und strategische Hinweise auf den gedanklichen Weg "vom NMR-Spektrum zur Strukturformel." Dieser aus zahlreichen Vorlesungen und Seminaren herangereifte Text ist ein Versuch, dem Studenten, Diplomanden und Doktoranden einen systematischen, gut lesbaren und preiswerten Einstieg in die Taktik der Strukturaufklarung durch NMR zu vermitteln. Er stimmt den Leser mit einem absichtlich sehr kurzen Repetitorium der elementaren Grundbegriffe, Messgrossen und Messver fahren ein. Etablierte Lehrbucher sollen ja nicht ersetzt werden. Es folgt eine Einfuhrung in die Taktik der Strukturaufklarung mit ein- und zweidi mensionalen NMR-Methoden. Im Vordergrund steht dabei stets die Frage, wie Messungen und daraus resultierende Parameter in Teilstrukturen ubersetzt werden. Das Kapitel orientiert nicht, wie sonst ublich, uber physikalische Grundlagen der Messmethoden, Theorie der chemischen Verschiebung und Spin Spin-Kopplung. Vielmehr gliedert es sich in die wesentlichen Teilaspekte der Molekulstruktur, welche bei der Identifizierung jeder Verbindung zu klaren sind: Konstitution, relative Konfiguration und Konformation, abso lute Konfiguration, intra- und intermolekulare Wechselwirkungen, Molekul dyn

Spis treści

1. Grundbegriffe, Meßgrößen, Meßverfahren in Kürze.- 1.1. Chemische Verschiebung.- 1.2. Spin-Spin-Kopplung.- 1.3. Kopplungskonstanten.- 1.4. Signalmultiplizität (Multipletts).- 1.5. Spektren erster und höherer Ordnung.- 1.6. Chemische und magnetische Äquivalenz.- 1.7. CW- und FT-NMR-Spektren.- 1.8. Spin-Entkopplung.- 1.9. Kern-Overhauser-Effekt.- 1.10. Relaxation, Relaxationszeiten.- 2. Erkennung von Teilstrukturen durch NMR (Einführung in die Taktik der Strukturaufklärung mit ein- und zweidimensionaler NMR-Spektroskopie).- 2. 1. Funktionelle Gruppen.- 2.1.1. 1H-Verschiebungen.- 2.1.2. Deuterium-Austausch.- 2.1.3. 13C-Verschiebungen.- 2.1.4. 15N-Verschiebungen.- 2.2. Konstitution.- 2.2.1. HH-Multiplizitäten.- 2.2.2. CH-Multiplizitäten.- 2.2.3. HH-Kopplungskonstanten.- 2.2.4. CH-Kopplungskonstanten.- 2.2.5. NH-Kopplungskonstanten.- 2.2.6. HH-COSY-Experiment (geminale, vicinale, w-Beziehungen der Protonen.- 2.2.7. CC-INADEQUATE-Experiment (CC-Bindungen).- 2.2.8. CH-COSY-Experiment (CH-Bindungen).- 2.2.9. CH-COLOC-Experiment (geminale und vicinale CH-Beziehungen).- 2.3. Relative Konfiguration und Konformation.- 2.3.1. HH-Kopplungskonstanten.- 2.3.2. CH-Kopplungskonstanten.- 2.3. Relative Konfiguration und Konformation.- 2.3.3. NH-Kopplungskonstanten.- 2.3.4. 13C-Verschiebungen.- 2.3.5. NOE-Differenzspektren.- 2.3.6. HH-NOESY-Experiment.- 2.4. Absolute Konfiguration.- 2.4.1. Diastereotopie.- 2.4.2. Chirale Verschiebungsreagenzien (ee-Bestimmungen).- 2.5. Intra- und Intermolekulare Wechselwirkungen.- 2.5.1. Anisotropieeffekte.- 2.5.2. Ringströme von Aromaten.- 2.5.3. Intra- und Intermolekulare Wasserstoffbrücken.- 2.5.4. Protonierungseffekte.- 2.6. Molekülbeweglichkeit.- 2.6.1. Temperaturabhängige NMR-Spektren.- 2.6.2. 13C-Spin-Gitter-Relaxationszeiten.- 2.7. Zusammenfassung.- 3. Probleme.- 1–10 Eindimensionale 1H-NMR-Spektren.- 11–12 Temperaturabhängige 1H- und 13C-NMR-Spektren.- 13–18 Eindimensionale 1C-NMR-Spektren.- 19–20 CC-INADEQUATE-Diagramme.- 21–23 Eindimensionale 1H- und 13C-NMR-Spektren.- 24–25 Eindimensionale 1H- , 13C- und 15N-NMR-Spektren.- 26–38 Kombinierte Anwendung ein- und zweidimensionaler 1H- und 13C-NMR-Experimente.- 39–50 Identifizierung und Aufklärung von Naturstoffen mit ein- sowie zweidimensionaler 1H- und 13C-NMR.- 4. Problemlösungen.- 1 cis-Cyclopropan-1.2-dicarbonsäurediemethylester.- 2 Acrylsäureethylester.- 3 cis-1-Methoxy-l-buten-3-in.- 4 trans-3- (N-Methylpyrrol-2-yl)propenal.- 5 19-Bis(pvrrol-2-y1)nvrromethan.- 6 3-Acetylpyridin.- 7 6,4? -Dimethoxvisoflavon.- 8 Catechin (3, 5, 7, 4? -Pentahydroxyflavan).- 9 Methyloxiran und Monorden.- 10 2-Methyl-6- (N,N-Dimethylamino)-trans-4-nitro-trans-5-phenylcyclohexen.- 11 (E)-3-(N,N-Dimethylammino)acrolein.- 12 cis-1,2-Dimethylcyclohexan.- 13 5-Ethinyl-2-methylpyridin.- 14 5-Hydroxy-3-methyl-1H-pyrazol.- 15 o-Hydroxyacetophenon.- 16 1-Acetonyl-2,4,6-trinitrophenylcyclohexadienat.- 17 trans-3- [4- (N,N-Dimethylamino)phenyl]-2-ethyl-propenal.- 18 n-Butylsalicylaldimin.- 19 Benzo[b]furan.- 20 2-Ethylcyclohexa-1,3-dien-5-carbonsäure(3-hydroxypropyl)ester.- 21 4-Aminobenzoesäure[2- (N,N-diethylamino)ethyl]ester Hydrochlorid (Procain Hydrochlorid).- 22 2-Ethoxycarbonyl-4- (3-hydroxypropyl)1-methylpyrrol.- 23 2-p-Tolylsulfonyl-5-propylpyridin.- 24 Triazolo[1,5-a]pyrimidin.- 25 6- n-Butyltetrazolo [1,5- a]pyrimidin und 2-Azido-5-n-butylpyrimidin.- 26 3-Hexin-1-ol.- 27 6-Methoxytetralin-1-on.- 28 Hydroxyphthalid.- 29 Nona-2-trans-6-cis-dienal.- 30 trans-1-Cyclopropyl-2-methyl-1, 3-butadien (trans-Isopren-l-ylcyclopropan).- 31 Dicyclopentadien..- 32 cis-6-Hydroxy-1-methyl-4-iso-propylcyclohexen (Carveol).- 33 Menthan-3-carbonsäure (1,3-cis-3,4-trans-).- 34 Meso-?, ?, ?, ?- tetrakis (2- [(p-menth- 3 -ylcarbonyl)-amino]-phenyl)porphyrin.- 35 trans-2-(2-Pyridyl)methylcyclohexanol.- 36 2-Hydroxy-3, 4, 3?, 4? -tetramethoxydesoxybenzoin.- 37 3?, 4?, 7, 8-Tetrammethoxyisoflavon.- 38 3?, 4?, 6, 7-Tetramethoxycoumarin.- 39 Aflatoxin B1.- 40 Asperulosid.- 41 9ß-Hydroxycostussäure.- 42 14-(Umbelliferon-7–0-y1)-driman-3?,8?-diol.- 43 3,4,5-Trimethyl-5,6-dihydronaphtho[2, 3-b]furan.- 44 6ß-Acetoxy-4,4a,5,6,7 ,8 ,8a,9-octahydro-3 ,4aß, 5ß-trimethyl-9-oxonaphtho[2, 3-b]furan-4ß-yl2-methylpropansäureester.- 45 8 ?-Acetoxydehydrocostuslacton.- 46 Panaxatriol.- 47 4,5-Dimethoxycanthin-6-on (4,5-Dimethoxy-6H-indolo[3 ,2 ,1- de] [1,5] naphthyridin-6-on).- 48 Cocain Hydrochlorid.- 49 Viridiflorinsäure-7-retronecinester.- 50 trans-N-Methyl-4-methoxyprolin.- Literatur.- Formelverzeichnis der Problemlösungen.