Phân tích hóa lý – Phương pháp phổ nghiệm nghiên cứu cấu trúc phân tử part 5 pptx

Biểu kiện cộng hưởng từ hạt nhân Theo 5-9 khi đặt hạt nhân cé I = 1/ vào từ trường thì năng lượng hạt nhân được tách thành 2 8 iB B hai mức, mức thấp ứng với m, = 5 còn mức cao ứng

khí đặt vào từ trường (hinh 5.2) Theo (5-2) gitta modun cia vecto P và số lượng tử spin ï của hạt nhân có mới liên hệ |= Vïữ +S

Sự định hướng của vectơ P so với phương của từ trường ngoài xác định bằng các hình chiếu của P lên phương của từ trường ngoài P, (đường sức của từ trường ngoài hướng theo trục âm của trục z) Hình chiếu khác nhau P, (hình chiếu của P lên phương trục z) tuân theo điều kiện lượng tử hoá

Hình 5-2 Các hình chiếu của P lên phương H với các hạt nhân có I khác nhau

Qn

trong đó: P.- hình chiếu của Pưên phương z, mụ- số lượng tử từ Theo đó nếu ï là số lượng

tử spin của hạt nhân, thì m, có thể lấy các giá trị m, = , I-1, I-2, , -I

Như vậy nếu hạt nhân có số lượng tử spin I sẽ có 2l+I giá trị khác nhau của mụ Điều đó tương ứng với 2I+l phương khả dĩ so với phương của từ trường ngoài (hình 5.2)

Mà theo (5-3):

trong 463 wld hinh chiéi cia w lén phuong tt erudng ngodi MA = yP nen:

vay:

Ung dụng (5-4) ta có:

75

h

Từ (5-8) ta có thể xác định trạng thái năng lượng của hạt nhân có spin Iz0 khi đặt vào từ trường Ta giới hạn nghiên cứu trường hợp hạt nhân có spin Ï = ye (hình 5-3 và hình 5-4)

E=¬u,.H

Hình 5-3 Sự định hướng Hình 5-4 Sơ đồ các mức năng lượng của

của hạt nhân có spin I = 4% - hạt nhân có spin Ï = Ky trong từ trường

Nếu hạt nhân có spin I = LA thì m, có thể lấy các giá trị: m, = + Và mị=- 2-

Theo (5-8) khí đặt hạt nhân có I = ào từ trường H, thì có thể có hai mức năng lượng:

8.1.3 Biểu kiện cộng hưởng từ hạt nhân

Theo (5-9) khi đặt hạt nhân cé I = 1/ vào từ trường thì năng lượng hạt nhân được tách thành 2 8 iB B hai mức, mức thấp ứng với m, = 5 còn mức cao ứng với mụ = ứng với trạng thái hạt nhân

định hướng phản song song với phương của từ trường ngoài

Do đó khi đặt hạt nhân có I =1⁄ vào từ trường, hạt nhân có thể hấp thụ năng lượng để

chuyển từ mức năng lượng thấp lên mức năng lượng cao hoặc ngược lại có thể phát xạ năng lượng để chuyển từ mức cao về mức thấp

Tv (5-9) khi hạt nhân hấp thụ năng lượng sẽ gây sự biến thiên AE:

h

76

Nếu năng lượng hấp thụ & dang bite xạ điện từ thì tần số v của bức xạ sẽ được xác định theo công thức:

1

Phương trình (5- 1) được gọi là điều kiện cộng hưởng từ hạt nhân có I = 1

Điều cần chú ý là sự chuyển mức năng lượng ở đây ứng với sự định hướng lại spin của hạt nhân Năng lượng để gây nên bước chuyển là các bức xạ điện từ phải có tần số v ứng với đúng điều kiện (5-11)

Theo điều kiện (5-11) khi H, cố định thì v tỉ lệ với y, mà theo (5-1) với hạt nhân xác định (spin P_ là xác định), nếu đo được v thì cũng chính là đo được y bằng thực nghiệm

§8.2 Biểu kiện nhận tín hiệu cộng hướng từ hạt nhân

5.2.1 Loal hop ehat

Để một hợp chất cho tín hiệu cộng hưởng từ hạt nhân: Khi đặt vào từ trường là chất đó phải chứa các hạt nhân có từ tính, tức có các hạt nhân có spin Iz0 Các đặc trưng vật lý của vài hạt nhan cho & bang 5-1

Bang 5-1 Cac hằng số vật lý của vài hạt nhân

Hạt nhân Hàm lượng tự nhiên của Spin I Tần số NMR trong trường

at P 100 ,0 J5 24 3

ay 1,

Theo bảng (5-1) các hạt nhân của nguyên tử °C, '*O không cho tín hiệu cộng hưởng từ hạt

nhân Cộng hưởng từ hạt nhân (được viế? rắt là NMR) Còn các hạt nhân với cùng từ trường H,

cố định (14100 gawss) cho các tín hiệu cộng hưởng từ hạt nhân ở các tần số v khác nhau Trong thực tế do khó khăn về kỹ thuật người ta không thể chế tạo các máy cộng hưởng từ làm việc với mọi tần số khác nhau, mà chỉ chế tạo được các loại máy làm việc trong khoảng hẹp của tần số

Vou

77

Đối với hợp chất hữu cơ thì hầu như hợp chất nào cũng có hai nguyên tử C và H Để nghiên cứu hợp chất hữu cơ, phổ biến người ta dùng các máy chế tạo để thụ tín hiệu cộng hưởng từ của proton (phổ cộng hưởng từ của proton viết tắt là PMR)

Còn đối với nguyên từ C thi déng vi °C không cho tín hiệu cộng hưởng từ mà chỉ có '*C mới

cho tín hiệu cộng hưởng từ Tiếc rằng thành phần đồng vị ''C trong thiên nhiên chiếm tỉ lệ khá

thấp, nên muốn có tín hiệu cộng hưởng từ của °C, thì chất nghiên cứu phải có nồng độ đủ lớn và

máy phải có độ nhạy cao Đó là nguyên nhân hạn chế việc ứng dụng phổ cộng hưởng từ của hạt nhân °C

Còn phổ cộng hưởng từ của các hạt nhân khác hầu như chưa được sử dụng do chưa chế tạo được các máy, thiết bị thích hợp

5.2.2 Hiện tượng thoát spÌnt - mạng lưới và điều kiện nhận tín hiệu NMR

Như đã nghiên cứu ở mục 5.1.2 để thu được tín hiệu cộng hưởng từ thì phải có bước chuyển

năng lượng của hạt nhân từ mức thấp lên mức cao (fŸ vị frÍ có r, = 1⁄2 lên vị trí có m=l/, }

"Ta nghiên cứu trường hợp chất có chứa proton đặt trong từ trường đều (0Ÿ trường có cường

độ đồng nhất) có cường độ HQ Trong trường hợp này việc phân bố các hạt nhân ở hai mức năng lượng tuân theo luật phân bố Boltzmann:

My — exp| ch se -2 5: (5-12)

Ny, Ny - số hạt ở mức năng lượng đưới và năng lượng trên tương ứng với mức năng lượng E,

và E;;T - nhiệt độ tuyệt đối; K - hàng số Boltzmann K = 1,3805.10”111độ = 1,3805.10°eclđộ

Nếu theo phương trình (5-12) thì ở nhiệt độ bất kỳ, số hạt ở mức năng lượng thấp có ưu thế hơn ở mức cao Tuy nhiên, sự khác nhau giữa số hạt cư trú ở hai mức năng lượng không đáng kể

Ví dụ, với điều kiện nhiệt độ thường và với Hụ= 10.000 Gauss thì cứ 1.000.000 hạt ở mức cao chỉ có 1.000.007 hạt ở mức thấp

Trước hết ta xem xét trường hợp xem như proton tương tác yếu với nhau và với các thành phần còn lại ở chung quanh (điện tử, các hại nhân khác, ) Người ta gọi môi trường chung quanh là “mạng lướt” của nó Khi ta cấp năng lượng cho proton bằng từ trường biến thiên có tần

số đúng bằng tần số cộng hưởng v„ của hạt nhân, các proton ở mức năng lượng thấp sẽ hấp thụ năng lượng hv„ và chuyển lên mức năng lượng cao Đương nhiên trong thời gian đó cũng có các hạt nhân ở mức cao phát xạ năng lượng để trở về mức thấp Xác suất của quá trình là như nhau Tuy nhiên, do ở mức đưới có nhiều proton cư trú hơn mức trên, nên trong đơn vị thời gian, số proton ở mức đưới chuyển lên mức trên lớn hơn số proton thực hiện quá trình ngược lại Do đó người ta quan sát thấy hiện tượng hấp thụ cộng hưởng từ Nhưng cũng sẽ đến lúc mà số proton chuyển từ mức dưới lên mức trên bang sé proton thực hiện quá trình ngược lại, lúc đó ta sẽ không quan sát thấy hiện tượng hấp thụ cộng hưởng từ nữa Người ta nói hệ thống đạt trạng thái bão hoà Trạng thái bão hoà dat được càng nhanh nếu cường độ từ trường biến thiên với tần số v, càng lớn Theo nguyên tắc, để quan sát được hiện tượng hấp thụ cộng hưởng từ, ta phải tắt nguồn

có tần số v„ và chờ cho cân bằng Boltzmann thiết lập lại Nhưng xác suất tự xảy ra quá trình

78

chuyển từ mức năng lượng cao xuống mức năng lượng thấp của hạt nhân rất bé, nên quá trình lập lại cân bằng Boltzmamn rất chậm (theo tính toán phải hàng triệu năm!)

Tuy nhiên, trong thực tế người ta không thấy hiện tượng bão hoà vì hạt nhân nhanh chóng hồi phục cân bằng Boltzmann do xảy ra các quá trình trao đổi năng lượng không phát xạ Trong quá trình trao đổi năng lượng không phát xa có quá trình trao đổi giữa hạt nhân ở trạng thái kích thích cho các hạt nhân khác loại và các điện tử xung quanh, tức các hạt nhân ở trạng thái kích thích truyền năng lượng cho “mang lưới” Người ta gọi đó là hiện tượng fich thodt spin - mang tưới Hiệu quả của hiện tượng tích thoát spin - mạng lưới được đặc trưng bằng hằng số T,, gọi là thời gian tích thoát spin - mạng lưới Hạt nhân ở trạng thái kích thích cũng có thể truyền năng lượng cho các hạt nhân cùng loại ở mức năng lượng thấp (như âã mô tả ở trên), quá trình này gọi

là hiện tượng tích thoát spin - spin được đặc trưng bằng hằng số Tạ, gọi là thời gian tích thoát spin - spin Thời gian tích thoát spin - spin di nhién không ảnh hưởng đến số hạt nhân ở trạng thái kích thích Tuy nhiên, nó ảnh hưởng đến vài đặc trưng của tín hiệu cộng hưởng từ

Với quá trình tích thoát spin - mạng lưới đã ngăn cần hiện tượng bão hoà, do đó người ta đã quan sát hiện tượng hấp thụ cộng hưởng từ một cách liên tục Trong thực tế người ta chỉ quan sát thấy trạng thái bão hoà bộ phận và có thể bỏ qua nếu cường độ của từ trường biến thiên tần số Vụ không lớn Trạng thái bão hoà cũng phụ thuộc hằng số tích thoát spin - mạng lưới T, T, càng bé thì càng ít thấy trạng thái bão hoà Mà T, càng bé nếu nồng độ của hạt nhân có từ tính càng lớn

và mornen từ của hạt nhân này càng lớn

Các ion thuận từ cũng như các gốc tự do có chứa các điện tử chưa ghép đôi có momen từ lớn Vì vậy sự có mặt ngay cả một lượng nhỏ ion thuận từ cũng làm giảm thời gian tích thoái spin - mạng lưới Tị Trong các tính thể T, đo bằng phút, trong các chất khí và chất lỏng ít nhớt

T, do bing giây Sự có mật các ion thuận từ trong chất lỏng có thể làm giảm T, xuống còn

khoảng 1025

Từ các vấn để vừa nêu trên ta thấy phương pháp cộng hưởng từ hạt nhân thuận lợi để nghiên cứu các hệ thống đậm đặc vì với hệ thống này ta đễ tránh được hiện tượng bão hoà

Av Tap hop cdc tin hiệu NMR tức là sự phụ đ——*,

thuộc cường độ tín hiệu theo từ trường đến

H (hay theo tan số v của từ trường biển

thiên) người ta gọi là phổ cộng hưởng từ hạt I

nhân Các đặc trưng cơ bản của phổ là chiêu — 2

cao tín hiệu (cường độ cực đại) và độ rộng

của tín hiệu, độ rộng được đo ứng với nửa

chiều cao của tín hiệu

Hinh 5-5, Độ rộng tin higu NMR

Sở đĩ tín hiệu NMR có độ rộng Av vì tính không đồng đều của từ trường H, do đó tác dụng của từ trường H không tác dụng giống nhau lên các hạt nhân phân bố trong khối lượng mẫu đo Mặt khác Av còn phụ thuộc thời gian tích thoát spin - mạng lưới và tích thoát spin - spin theo hệ thức:

(5-13)

79

Tit (5-13) ta thấy thời gian tích thoát spin - spin T; tuy không ảnh hưởng đến sự phân bố năng lượng của hạt nhân nghiên cứu nhưng có ảnh hưởng đến độ rộng của tín hiệu cộng hưởng

từ

5.2.3 Lượng chất nghiên cứu

Để thu được tín hiệu NMR đủ rõ thì mẫu nghiên cứu cần phải chứa một số lượng hạt nhân

có từ tính đủ lớn Cho nên với phổ NMR đồi hỏi lượng chất nghiên cứu lớn hơn phổ hồng ngoại

và phổ tử ngoại Lượng chất nghiên cứu cần thiết chịu ảnh hưởng các yếu tố sau:

a Dang hat nhan ghi phổ

b Ham luong tu nhiên của loại hạt nhân

© Lượng hại nhân nghiên cứu trong phân tử

4 Tân số làm việc và độ nhạy của máy

Ví dụ, để ghi phổ PMR ở tân số làm việc 100 MH¿ (ghỉ một lần) đòi hỏi 1-20 mg chất nghiên cứu Máy có độ nhạy càng cao nếu từ trường của máy càng mạnh, khi đó lượng chất nghiên cứu có thể yêu cầu ít hơn Ví dụ, khi ghi phổ PMR ở tần số v„ 60 MHz, do từ trường làm

việc có tân số bé hơn, đồi hỏi chất lượng chất nghiên cứu lớn hơn khi ghỉ phổ ở tấn số 100 MHz

§5.3 Su dich chuyén hoa hoc

Trong phân tử, một hạt nhân được bao bọc bằng các điện tử và các hạt nhân có từ tính khác ở lân cận Do đó, tác dụng thực của từ trường vào hạt nhân nghiên cứu không còn giống với giá trị của từ trường ngoài, nơi đặt mẫu nghiên cứu Ở đây có hai yếu tố ảnh hưởng đến tác dụng của từ trường ngoài lên hạt nhân nghiên cứu, đó là sự che chắn của đám mây diện tử quanh các hạt nhân nghiên cứu và ảnh hưởng của các hạt nhân có từ tính khác có trong phân tử Yếu tố đầu gây

ra sự dịch chuyển hoá học, yếu tố sau gây sự tách tín hiệu do tương tác spin - spin

5.3.1 Khái niệm về sự dịch chuyển hoá hoc

Đây là hiệu ứng của phổ cộng hưởng từ hạt nhân mà các nhà hoá học quan tâm nhất Vì chính hiệu ứng này do sự che chắn của đám mây điện tử quanh hạt nhân gây ra, tức chính đo ảnh hưởng trực tiếp của việc tạo liên kết hoá học

Thực vậy, do các điện tử che chắn hạt nhân nghiên cứu mà từ trường tác đụng vào hạt nhân nghiên cứu Hạ sẽ khác với cường độ H, của từ trường ngoài

H,, = H, (1+ 6) g+ hằng số chắn

Và tần số hấp thụ cộng hưởng từ thực sẽ là:

Vậy do sự tạo hợp chất hoá học mà tân số cộng hưởng từ v, của hạt nhân nghiên cứu có trong hợp chất hoá học sẽ khác tần số v„ của hạt nhân ở trang thai ty do (1) Va sự lệch tần số

80

Từ (5-13) ta thấy thời gian tích thoát spin - spin T; tuy không ảnh hưởng đến sự phân bố năng lượng của hạt nhân nghiên cứu nhưng có ảnh hưởng đến độ rộng của tín hiệu cộng hưởng

từ,

5.2.3 Lượng chất nghiên cứu

Để thu được tín hiệu NMR đủ rõ thì mẫu nghiên cứu cần phải chứa một số lượng hạt nhân

có từ tính đủ lớn Cho nên với phổ NMR đòi hỏi lượng chất nghiên cứu lớn hơn phổ hồng ngoại

và phổ tử ngoại Lượng chất nghiên cứu cần thiết chịu ảnh hưởng các yếu tố sau:

a Dạng hại nhân ghỉ phổ

Hàm lượng tự nhiên của loại hạt nhân

© Lượng hạt nhân nghiên cứu trong phán tử

d Tân số làm việc và độ nhạy của máy

Ví dụ, để ghi phổ PMR ở tần số làm việc 100 MHz (ghi một lần) đồi hỏi 1-20 mg chất nghiên cứu Máy có độ nhạy càng cao nếu từ trường của máy càng mạnh, khi đó lượng chất

nghiên cứu có thể yêu cầu ít hơn Ví dụ, khi ghỉ phổ PMR ở tần số v„ 60 MHz, do từ trường làm

việc có tân số bé hơn, đòi hỏi chất lượng chất nghiên cứu lớn hơn khi ghỉ phổ ở tần số 100 MHz

§5.3 Sự tlịch chuyển hoa hoc

Trong phân tử, một hạt nhân được bao bọc bằng các điện tử và các hạt nhân có từ tính khác ở lân cận Do đó, tác dụng thực của từ trường vào hạt nhân nghiên cứu không còn giống với giá trị của từ trường ngoài, nơi đặt mẫu nghiên cứu Ở đây có hai yếu tố ảnh hưởng đến tác dụng của từ trường ngoài lên hạt nhân nghiên cứu, đó là sự che chấn của đám mây điện tử quanh các hạt nhân nghiên cứu và ảnh hưởng của các hạt nhân có từ tính khác có trong phân tử Yếu tố đầu gây

ra sự dịch chuyển hoá học, yếu tố sau gây sự tách tín hiệu do tương tác spin - spin

5.3.1 Khái niệm vé su dich chuyén hoa hoc

Day là hiệu ứng của phổ cộng hưởng từ hạt nhân mà các nhà hoá học quan tâm nhất Vì chính hiệu ứng này do sự che chắn của đám mây điện tử quanh hạt nhân gây ra, tức chính do anh hưởng trực tiếp của việc tạo liên kết hoá học

Thực vậy, do các điện tử che chắn hạt nhân nghiên cứu mà từ trường tác dụng vào hạt nhân nghiên cứu Hạ sẽ khác với cường độ H, của từ trường ngoài

Hiya = H, (1 + 5) G¡- hằng số chắn

Va tan số hấp thụ cộng hưởng từ thực sẽ là:

Vậy do sự tạo hợp chất hoá học mà tần số cộng hưởng từ v, của hạt nhân nghiên cứu có trong hợp chất hoá học sẽ khác tần số vụ của hạt nhân ở trạng thái tự do (!) Và sự lệch tần số

80

cộng hưởng từ của hạt nhân so với tần số của hạt nhân ở trạng thái tự do được gọi là sự dịch chuyển hoá học

5.3.2, Độ dịch chuyển hoá học

Giá trị ơ, phụ thuộc nhiều yếu tố (đặc trương lại hoá, độ âm điện của các nhóm chức bên cạnh hạt nhân, ), đo được ơ, ta sẽ có các thông tìn quan trọng về liên kết hoá học mà hạt nhân tham gia Thực tế, người ta không đo được giá trị tuyệt đối của ơ, (hoặc /1,„) mà chỉ đo được theo cách tương đối

Giả sử hạt nhân nghiên cứu có hằng số chắn ơ, và một chất chuẩn có hằng số chắn ơ, Gọi H„„ là cường độ từ trường hiệu dụng của hạt nhân trong chất nghiên cứu; H, là cường độ

từ trường hiệu đụng của hạt nhân trong chất chuẩn Ta có:

H,, = H, (1 + Ø„)

H, =H,(1 + ø)

Từ đó:

H

“Trừ (5-16) vào (5-15) ta có:

Hụ -H,

H

Đại luong o,, - 6, được gọi là độ địch chuyển hoá học Công thức (S-I7) biểu điển sự phụ

thuộc độ dịch chuyển hoá học theo cường độ của từ trường ngoài Ta cũng có thể biểu diễn ö

phụ thuộc tần số Từ các phương trình:

Vag = w|— YH, (1+ 5,0

yH,( + ø)

ta dễ đàng đi đến biểu thức:

v o

ỗ= G„,- ƠØ, =

Công thức (5-18) biểu điển sự phụ thuộc độ dich chuyển hoá học theo tần số của từ trường biến thiên tần số v,

5.3.3 Thang đo độ dịch chuyển hoa hoc

Trong phương pháp cộng hưởng từ proton người ta hay dùng chất chuẩn là tetrametylsilan (viết tắt là TMS) có công thức (CH,),S¡ Sở đĩ người ta hay chọn TMS là chất chuẩn vì các lý do sau đây:

1 Tetrametylsilan cho một tín hiệu hẹp tương ứng với cường độ của từ trường ngoài lớn nhất (khi quét theo từ trường) so với tín hiệu của đa số hợp chất hữu cơ

2 Tetrametylsilan khá trơ về mặt hoá học nên có thể trộn nó với bất cứ hợp chất hoá học nào

mà không sợ các hiệu ứng phụ, đo đó thích hợp cho việc chọn làm chất nội chuẩn

3 Do hầm lượng của proton trong TMS lớn nên ta có thể thêm vào mẫu nghiên cứu một lượng nhỏ TMS cũng cho được tín hiệu PMR có cường độ đủ lớn

4 Vị trí của tín hiệu PMR của TMS ít phụ thuộc dung môi

5 Nhược điểm cơ bản của TMS là nhiệt độ sôi thấp (/, = 27°C) và không trộn lẫn với nước

Do nhược điểm trên, khi cần làm việc ở nhiệt độ cao người ta thay TMS bằng hexa

metyldisiloxan và 1,1, 3,3, 5,5- hexakis (triđotêrơrnetyl)-1,3,5-trisilaxyclohexan Để đo trong

dung dịch nước người ta có thể đùng natri-3-(trimetylsilyl) propansunfonat hay natri-3- (trimetylsily]) tetradotéripropyonat làm chất chuẩn Cũng như TMS, các chất nêu sau cũng cho một tín hiệu PMR duy nhất

Dựa vào (5-18) ta có:

trong đó: A - khoảng cách giữa tín hiệu mẫu nghiên cứu và tín hiệu chất chuẩn Giá trị của

A duoc tính bằng Hz, còn giá trị v„ là tân số làm việc của máy đo bằng MH:

Gia sit v, = a (MHz) = a.10° (Hz)

Theo (5-9) ta có:

A(z) _ A(H)

o= ———

vy(MH?) a.10(Hz) = —~.105 = K.10 A a

Nếu chọn ö là đại lượng không thứ nguyên thì số đo của 8 bing K.10° Nếu chọn 10° lam đơn vị thì số đo của ö chính bằng K Đơn vị 10 gọi là đơn vị một phần triệu, viết tắt bằng ppm (lấy ba phụ âm đâu của ba từ tiêng Anh part per million)

Người ta gọi thang đo độ địch chuyển này là thang ö có đơn vị ppm (ppm là đơn vị không thứ nguyên giá trị độ dịch chuyển hoá học do theo thang ảo ồ độc lập với điều kiện đo)

82

Khi chọn TMS làm chất chuẩn thì tín hiệu PMR của TMS được lấy làm gốc và đánh số 0 Các tín hiệu PMR của đa số hợp chất hữu cơ ở bên trái tín hiệu của TMS Vậy nếu xét cả dấu thì tín hiệu PMR của đa số hợp chất hữu cơ có dấu âm

Trước đây bên cạnh thang ỗ người ta còn đùng thang:

Thực chất của thang + là dịch chuyển gốc trục về bên trái đơn vị khi chọn TMS làm chất chuẩn Với thang t thì TMS không phải có độ địch chuyển bằng Ø mà bằng 10

§5.1 Tín hiệu PMR và cấu tạo phân tử hợn chất hữu cữ

5.4.1 Cac proton tuong ducng

Các proton không chỉ bị chắn khác nhau trong các phân tử hợp chất khác nhau mà còn khác nhau trong giới hạn một phần tử Ví dụ, ta xét trường hợp các proton trong phân tử rượu etylic

CH,-CH;-OH

Các proton ở đây tham gia tạo liên kết ở ba nhóm khác nhau: -OH, -CH;-, -CH;

Proton tham gia tạo liên kết trong nhóm OH bị chắn yếu nhất (do nguyén tit oxy có độ âm điện mạnh nên đâm mây điện tử lệch về nguyên tử oxy nên tác dựng chắn yếu đối với proton) Các proton trong nhóm -CH; bị chắn mạnh nhất, còn proton nhớm -CH.- ở vị trítrung gian Điều cần chú ý là cường độ tín hiệu cũng tỉ lệ với I:2:3 là số nguyên tử H tham gia tạo liên kết trong mỗi nhóm Vậy trong phân tử rượu etylic có ba loại protontham gia tạo các nhóm, mỗi loại proton cùng chịu tác dụng chắn của điện tử giống nhau, ta gọi các proton tham gia cùng một nhóm là các proton tương đương Các proton khác loại được gọi là các proton không tương đương

5.1.2 Phổ PMIR và sấu tạo phân tử

Như vậy các proton tương đương chịu tác dụng chắn của các điện tử trong liên kết giống nhau vì vậy chúng cho các tín hiệu cộng hưởng từ PMR giống nhau Do đó, trong phân tử có bao nhiêu loại proton tương đương sẽ cho bấy nhiêu tín hiệu PMR Ví dụ, với các máy có năng suất phân giải thấp chỉ ghỉ được tín hiệu của các proton tương đương thì với phân tử CH;-CH;-OH ta

có ba tín hiệu PMR

chắn yếu nhất nên sẽ cho tín

PMR ở miền từ trường yếu

Proton của nhóm -CH; cho tín

hiệu miển có cường độ từ

trường mạnh, còn proton của

nhóm -CH;- cho tín hiệu ở

trung bình (hình 5-6)

Hình 5-6 Tín hiệu cộng hưởng từ của rượu etylic