Signalen in NMR spectrum

Doordat de hoeveelheid elektronen in de buurt van ieder proton vaak net even anders is voor ieder waterstofatoom in een molecuul zal ieder waterstofatoom in een molecuul zijn eigen signaal geven. 

Een chemisch equivalent waterstofatoom zal een vergelijkbaar signaal geven:

Bijzondere gevallen zijn die van verbindingen met dubbele bindingen en optische isomeren. 

Voorbeeld

Het spectrum van etheen, levert slechts één signaal op. Het spectrum van propeen daarentegen levert daarentegen vier verschillende signalen op.

 

De plaats van de signalen in een spectrum wordt bepaald door de energieafstand tussen de en toestand. In een NMR spectrum wordt hiervoor de chemical shift () gebruikt. De verschuiving van de frequentie (en dus energie) ten opzichte van een referentie.

De referentiestof is tetramethylsilaan, TMS (zie rechts). Dit molecuul geeft één signaal in een spectrum. Het elektropositieve silicium atoom stuwt elektronen in de richting van de methylgroepen. Hierdoor worden de waterstofkernen in grote mate voorzien van shielding. Een grote shielding levert een klein energieverschil in spin-toestanden op en daardoor kunnen we verwachten dat het signaal een relatief lage frequentie oplevert.

Alle andere stoffen worden gemeten t.o.v. TMS en hebben vrijwel allemaal een grotere chemische shift.

In bovenstaande afbeelding is te zien dat NMR spectra om historische redenen altijd omgekeerd weergegeven worden (x as is omgedraaid).

Belangrijk om in te zien:

Ook voor NMR spectra zijn er vele tabellen die aangeven bij welke chemische shift je wat voor type protonen ongeveer kunt verwachten.

 

Poster NMR chemische shifts.pdf