Основное различие - 1H ЯМР против 13C ЯМР

Термин ЯМР означает Ядерный магнитный резонанс. Это спектроскопический метод, используемый в аналитической химии для определения содержания, чистоты и молекулярных структур, присутствующих в образце. Он дает нам информацию о количестве и типах атомов, присутствующих в конкретной молекуле. В основе ЯМР лежит использование магнитных свойств атомных ядер. ЯМР - один из сильнейших инструментов, который можно использовать для определения молекулярной структуры органических соединений. Есть два распространенных типа ЯМР: 1H ЯМР и 13C ЯМР. Основное различие между ЯМР 1H и ЯМР 13C заключается в том, что 1H ЯМР используется для определения типов и количества атомов водорода, присутствующих в молекуле, тогда как 13C ЯМР используется для определения типа и количества атомов углерода в молекуле..

Ключевые области покрыты

1. Что такое ЯМР - Основы ЯМР, химический сдвиг 2. Что такое 1H ЯМР - Определение, особенности, примеры 3. Что такое 13С ЯМР? - Определение, особенности, примеры 4. В чем разница между ЯМР 1H и ЯМР 13C - Сравнение основных различий

Ключевые слова: атомные ядра, углерод, магнитные свойства, ЯМР, протон.

Что такое ЯМР

Основа ЯМР

Все атомные ядра электрически заряжены (из-за наличия протонов). Некоторые атомные ядра имеют «спин» вокруг собственной оси. При приложении внешнего магнитного поля возможна передача энергии; при вращении атомные ядра переходят на высокий энергетический уровень от базового энергетического уровня. Эта передача энергии соответствует радиочастоте, и когда спин возвращается к базовому энергетическому уровню, эта энергия излучается на той же частоте, что и сигнал. Этот сигнал используется для получения спектра ЯМР для этих атомных ядер.

Химический сдвиг

Химический сдвиг в ЯМР - это резонансная частота ядра относительно стандарта. Разные атомные ядра дают разные резонансные частоты в зависимости от электронного распределения. Вариации частот ЯМР одного и того же типа ядер из-за различий в электронном распределении известны как химический сдвиг.

Что такое 1H ЯМР

1H ЯМР - это спектроскопический метод, используемый для определения типов и количества атомов водорода, присутствующих в молекуле. В этом методе образец (молекула / соединение) растворяется в подходящем растворителе и помещается внутрь ЯМР-спектрофотометра. Затем оборудование выдаст спектр, показывающий некоторые пики протонов, присутствующих в образце, а также в растворителе. Но определение протонов, присутствующих в образце, затруднено из-за помех, исходящих от протонов растворителя. Поэтому следует использовать подходящий растворитель, не содержащий протонов. Пример: дейтерированная вода (D₂O), дейтерированный ацетон ((CD₃)₂CO), CCl₄, так далее.

Рисунок 1: 1H ЯМР для этилацетата.

Здесь пики разных атомов водорода выделены разными цветами.

Диапазон химического сдвига ЯМР 1H составляет 0-14 м.д. Для получения спектров ЯМР для 1H ЯМР используется метод непрерывной волны. Однако это медленный процесс. Поскольку растворитель не содержит протонов, в спектрах ЯМР 1Н нет пиков для растворителя.

Что такое 13С ЯМР

13C ЯМР используется для определения типа и количества атомов углерода в молекуле. Здесь также образец (молекула / соединение) растворяют в подходящем растворителе и помещают внутрь ЯМР-спектрофотометра. Затем оборудование выдаст спектры, показывающие некоторые пики протонов, присутствующих в образце. В отличие от 1H ЯМР, протоносодержащие жидкости можно использовать в качестве растворителя, поскольку этот метод обнаруживает только атомы углерода, а не протоны.

Рисунок 2: 13С ЯМР для бензола. Поскольку все атомы углерода в молекуле эквивалентны, этот ЯМР-спектр дает только один пик.

ЯМР 13С - это исследование спиновых изменений в атомах углерода. Диапазон химического сдвига для 13С ЯМР составляет 0-240 м.д. Чтобы получить спектр ЯМР, можно использовать метод преобразования Фурье. Это быстрый процесс, при котором можно наблюдать пик растворителя.

Разница между 1H ЯМР и 13C ЯМР

Определение

1H ЯМР: 1H ЯМР - это спектроскопический метод, используемый для определения типов и количества атомов водорода, присутствующих в молекуле.

13С ЯМР: 13C ЯМР - это спектроскопический метод, используемый для определения типов и количества атомов углерода, присутствующих в молекуле.

Обнаружение

1H ЯМР: 1H ЯМР обнаруживает ядра протонов.

13С ЯМР: ЯМР 13С обнаруживает ядра углерода.

Диапазон химического сдвига

1H ЯМР: Диапазон химического сдвига 1H ЯМР составляет 0-14 м.д.

13С ЯМР: Диапазон химического сдвига 13С ЯМР составляет 0-240 м.д.

Метод

1H ЯМР: Для получения спектров ЯМР для 1H ЯМР используется метод непрерывной волны.

13С ЯМР: Чтобы получить спектр ЯМР, можно использовать метод преобразования Фурье.

Прогресс

1H ЯМР: Процесс ЯМР 1H протекает медленно.

13С ЯМР: Процесс ЯМР 13С быстрый.

Пик растворителя

1H ЯМР: Спектры ЯМР 1Н не дают пика растворителя.

13С ЯМР: 13С ЯМР дает пик растворителя.

Заключение

ЯМР - это спектроскопический метод, используемый для определения различных форм атомов, присутствующих в данной молекуле. Существует два типа методов ЯМР, названных 1H ЯМР и 13C ЯМР. Основное различие между ЯМР 1Н и ЯМР 13С заключается в том, что ЯМР 1Н используется для определения типов и количества атомов водорода, присутствующих в молекуле, тогда как ЯМР 13С используется для определения типа и количества атомов углерода в молекуле.

Ссылка:

1. Хоффман, Рой. Что такое ЯМР? 3 мая 2015 г., доступно здесь. 2. Раджу Сангхви, фармацевт Follow. «СРАВНЕНИЕ МЕЖДУ 1 H И 13 C ЯМР». LinkedIn SlideShare, 20 сентября 2014 г., доступно здесь.

Изображение предоставлено:

1. «Показано связывание с этилацетатом 1H ЯМР» Автор: 1H_NMR_Ethyl_Acetate_Coupling_shown.gif: T.vanschaik, производная работа: H Padleckas (доклад) - Этот файл был получен на основе соединения этилацетата 1H ЯМР показано - 2.png (CC BY-SA 3.0) через Commons Wikimedia 2. «Benzene c13 nmr» Автор DFS454 (обсуждение) - (CC BY-SA 3.0) через Commons Wikimedia