NMR-Spektrum (Kopplungsmuster richtig ?)

fragenstellen123 · Anmeldungsdatum: 19.02.2021 Beiträge: 1373

Hallo an alle,

es handelt sich um das folgende Spektrum (siehe Anhang). Also ich habe zwar verstanden, dass es sich um diese folgende Struktur handelt, aber ich kann die Kopplungsmuster nicht ganz nachvollziehen. Wie sehen die eigentlich aus. Ich habe für jedes Proton die Kopplungen bestimmt, aber ich bin mir nicht sicher, ob die so koppeln. Wir haben hier ja zwei diastereotope CH2 Gruppe, also die Protonen 3 und 2 und die Protonen 7 und 6. Ich habe folgende Kopplungen:
dxd
dxq
dxq
dxdxdxdxq
d
dxd
dxd
s
Also diese Kopplungen sind auch im Anhang zu sehen. Habe ich die richtig bestimmt? Denn wenn ich die Kopplungen mit dem Spektrum vergleiche, dann stimmen die nicht exakt überein. Das Muster bei 1,60 ppm oder 1.30 ppm sowie 1.10 ppm kann ich nicht nachvollziehen. Wie kommt man auf diese Kopplungsmuster? Was koppelt mit wem?

willy · Anmeldungsdatum: 22.07.2020 Beiträge: 272

1: Triplett
5: Dublett
(1 und 5 sind überlagert)

2/3: theoretisch ddq (du hast die Kopplung zwischen 2 und 3 vergessen)
aufgrund sehr ähnlicher Kopplungskonstanten nicht sauber getrennt.

4: theoretisch ddddq ja, aber aufgrund gleicher Kopplungskonstanten Oktett (7 Nachbarn).

6: dd (Kopplung mit 4 und mit 7)

fragenstellen123 · Anmeldungsdatum: 19.02.2021 Beiträge: 1373

Erstmal vielen Dank Willy, aber wie bist du auf triplett bei 1 gekommen?
Sind 2 und 3 nicht diastereotope Protonen? Auch die Protonen 7 und 6. Ich dachte, man hat 2 x diastereotope CH2 Gruppen. Das check ich noch nicht

willy · Anmeldungsdatum: 22.07.2020 Beiträge: 272

Du hast recht, von der Theorie könnte es auch ein dd sein.
Aber wenn man sich das Spektrum ansieht, dann ist da ein Triplett. Die Kopplungskonstanten werden also sehr ähnlich bis gleich sein. Dann wird aus einem dd ein t.

fragenstellen123 · Anmeldungsdatum: 19.02.2021 Beiträge: 1373

Achso, alles klar, danke.
Und bei 2/3, hier koppelt ja das Proton 2 mit dem Proton 3, mit dem Proton 4 und mit der CH3-Gruppe 1. Aber Proton 3 koppelt ja auch mit Proton 2, Proton 4 und CH3-Gruppe, dann hätten wir hier ja zweimal dxdxq. Dann hätten wir auch zweimal dasselbe Kopplungsmuster, aber das ist glaub ich nicht so, oder? Ich hab nämlich nie verstanden, warum man 2/3 als eine Kopplung zählt. Weil die eventuell dieselbe Kopplung haben und es keinen Unterschied macht, ob man von Proton 2 oder 3 ausgeht, oder? Rein theoretisch müssten wir ja zwei mal dasselbe Signal haben im Spektrum.

willy · Anmeldungsdatum: 22.07.2020 Beiträge: 272

Die Kopplung zwischen 2 und 3 ist eine 2J-Kopplungskonstante. Sie liegt in der Größenordnung 14 Hz.
Diese Kopplung sieht man nur, wenn die Protonen diastereotop sind. Sonst ist sie Null.

Das theoretische Kopplungsmuster von 2 und 3 ist jeweils ein ddq, richtig.
Es kann aber leicht verschieden aussehen, da die Kopplungskonstanten unterschiedlich sein können aufgrund der Chiralität.
Das reale Muster im Spektrum kann man vielleicht herleiten, wenn man sich viel Mühe gibt, aber ich glaube nicht, dass man das von euch erwartet.

fragenstellen123 · Anmeldungsdatum: 19.02.2021 Beiträge: 1373

Also wenn wir immer diastereotope Protonen haben, dann gehen wir immer von einem Proton aus, in diesem Fall z-B vom Proton 2. Das Kopplungsmuster vom Proton 3 kann ich dann ignorieren sozusagen, da ja die Kopplungen der diastereotopen Protonen meistens gleich sind, oder?

willy · Anmeldungsdatum: 22.07.2020 Beiträge: 272

Hm, das klingt etwas holprig.

Es ist so:
Die theoretische Multiplett-Art der beiden diastereotopen Protonen ist immer gleich, in diesem Fall (2,3) jeweils ein ddq.
Die Kopplungskonstanten können unterschiedlich sein und sind es auch meist, was die Abstände der Einzellinien verändert, so dass die Multipletts der beiden diastereotopen Protonen schon etwas unterschiedlich aussehen können (wie bei 2,3). Sie können aber auch gleich sein, wie z.B. 6,7.

fragenstellen123 · Anmeldungsdatum: 19.02.2021 Beiträge: 1373

Alles klar, und wo genau befinden sich die beiden Protonen im Spektrum, also welche chemische Verschiebung haben die? Ist dann das Proton 2 bei 1,10 ppm und das Proton 3 bei 1,30 ppm?

Edit: Was ich auch noch wissen will: Warum sind die Kopplungskonstanten vom Proton 6 und vom Proton 7 gleich? Warum sind die vom Proton 2 und 3 unterschiedlich? Wie erkenne ich, welche diastereotopen Protonen die gleiche Kopplungskonstante haben bzw. ob sie getrennte Signale wie bei 2 und 3 oder ein gemeinsames Signal wie bei 6 und 7 haben?

willy · Anmeldungsdatum: 22.07.2020 Beiträge: 272

Ist dann das Proton 2 bei 1,10 ppm und das Proton 3 bei 1,30 ppm?

Ja, oder umgekehrt.

Was ich auch noch wissen will: Warum sind die Kopplungskonstanten vom Proton 6 und vom Proton 7 gleich? Warum sind die vom Proton 2 und 3 unterschiedlich?

Dafür gibt es keine einfache Erklärung. Das geht nur ganz kompliziert mit Quantenmechanik.

gemeinsames Signal wie bei 6 und 7

Die haben kein gemeinsames Signal. Sie sind getrennt! Linker und rechter Teil!

Wie eng solche Signale zusammenstehen ist ebenfalls nicht vorhersagbar.

fragenstellen123 · Anmeldungsdatum: 19.02.2021 Beiträge: 1373

Achso alles klar, also ich fasse alles mal zusammen:

Das Signal bei 0,79 ppm ist das Proton 1 und das Proton 5: t und dublett, Proton 1 und 5 sind überlagert
bei 1,10 ppm: Proton 2 --> dxdxq
bei 1,30 ppm: Proton 3 --> dxdxq
bei 1,60 ppm: Proton 4 --> octett aufgrund gleicher Kopplungskonstante
bei 3,55 ppm: Proton 6 --> geminale Kopplung (=2J Kopplung mit Proton 7) und Kopplung mit dem Proton 4, daher dxd
bei 3,55 ppm: Proton 7 --> geminale Kopplung mit Proton 6 und 2J Kopplung mit Proton 4, daher dxd.

Stimmt das ganze so?

willy · Anmeldungsdatum: 22.07.2020 Beiträge: 272

Röchtig.

fragenstellen123 · Anmeldungsdatum: 19.02.2021 Beiträge: 1373

Okay, super, danke Willy! Ich übe mal weiter.