Analytik: Instrumentelle Verfahren
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Analytik: Instrumentelle Verfahren Funktion und Anwendung von GC, HPLC, MS, NMR, IR, UV/VIS, etc.

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Alt 04.03.2019, 15:34   #1   Druckbare Version zeigen
Boba09 Männlich
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Themenersteller
Beiträge: 5
NMR-Spektrum auswerten

Hallo zusammen,

ich muss für die Uni ein HNMR-Spektrum auswerten, welches ich ausgehändigt bekommen habe, jedoch bin ich mir nicht recht im Klaren darüber, wie ich diesbezüglich vorgehen muss. DAs Spektrum ist vn einem Versuch, den ich selbst durchgeführt habe, also weiß ich, welche Strukturformel meine Verbindung besitzt. Jedoch weiß ich nicht genau, wie ich dabei vorgehen muss, um die entsprechenden Signale den funktionellen Gruppen bzw. Protonen zuordnen zu können.

Ich habe das in der Form noch nie gemacht, daher würde ich mich freuen etwas Hilfe zu erhalten, wie ich das am Besten machen kann.

Die wichtigsten Peaks des Spektrums sind:
ppm 2.43 (br. s., 90 H)
3.34 (s, 1 H)
4.78 (br. s., 4 H)
7.46 (d, J=8.02 Hz, 1 H)
7.62 (m, 1 H)
8.27 (dd,J=8.31, 1.43 Hz, 1 H)
9.11 (dd,J=4.30, 1.43 Hz, 1 H

Bei der Verbindung handelt es sich um 5-Amino-1,10-phenanthrolin mit der Summenformel C12H9N2.
Meine Vermutung ist, dass der erste Peak irgendeine Verunreinigung ist, da die Folgenden 9 H-Atome der Anzahl meiner H-Atome der Verbindung entsprechen. Zudem denke ich, dass sich hinter den letzten 4 aromatische CH-Gruppen verstecken, aber da bin ich mir nicht sicher

Vielen Dank schon mal im Voraus. Bitte um Nachsicht, dass mir da etwas die Übung fehlt.

LG Boba
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Alt 04.03.2019, 16:04   #2   Druckbare Version zeigen
bm  
Moderator
Beiträge: 54.291
AW: NMR-Spektrum auswerten

In welchem Lösemittel wurde das Spektrum gemessen?
bm ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 04.03.2019, 16:50   #3   Druckbare Version zeigen
Boba09 Männlich
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Themenersteller
Beiträge: 5
AW: NMR-Spektrum auswerten

in deuteriertem Chloroform
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Alt 04.03.2019, 17:56   #4   Druckbare Version zeigen
jag Männlich
Mitglied
Beiträge: 18.231
AW: NMR-Spektrum auswerten

Bitte einmal anhand eines zum Produkt gehörenden, eindeutig einer Zahl von H entsprechenden, Signals die Peaks auswerten. Dazu auch NMR-Daten analoger Verbindungen hinzuziehen, Spektren simulieren bzw. Inkrementberechnungen machen. Wieviele aromatische Protonen erwartet man? Wo und welche Signalform erwartet man für Amine? Wo kommen gängige Verunreinigungen (Wasser (in welchem Lösemittel, gelöst oder gar frei), (verwendete) Lösemittel, Spurenstoffe aus der Aufarbeitung, Edukte, Fette (z.B. Schlifffette))? Können bestimmte Signale (z.B. der "90H-Berg") überhaupt zum Produkt passen?

Scan des NMR würde es erleichtern, etwas bessere Hinweise zu geben.

Gruß

jag
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Geändert von jag (04.03.2019 um 18:04 Uhr)
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Alt 04.03.2019, 18:19   #5   Druckbare Version zeigen
Boba09 Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 5
AW: NMR-Spektrum auswerten

Das Spektrum habe ich mal im Anhang hochgeladen.

Wie gesagt ist es für mich schwierig mehr zu dem Spektrum zu sagen, als ich das in meinem Eingang getan habe. Daher habe ich auf Hilfe bzw. einer Erklärung gehofft.

Im Versuch selbst habe ich von Methanol in Ethanol umkristallisiert (bezogen auf deine Frage des Lösemittels)

Ich vermute, dass dieser 90H-Berg nichts mit dem Produkt zu tun hat, da die anderen H-Signale ja meinen 9 Protonen entsprechen, die in meiner Verbindung vorliegen sollten. Dadurch würden sich grundsätzlich 7 aromatische Protonen und 2 Protonen durch die NH2-Gruppe ergeben.
Auch denke ich, dass zumindest die letzten 4 Signale auf CH-aromatische Protonen zurückzuführen sind, vllt die, die am weitesten von der Amino-Gruppe an C5 entfernt sind.

Ich hoffe, dass das ein paar deiner Fragen beantwortet.

LG Boba
Angehängte Grafiken
Dateityp: jpg NMR - Aminophenanthrolin.jpg (79,6 KB, 13x aufgerufen)
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Alt 04.03.2019, 18:42   #6   Druckbare Version zeigen
jag Männlich
Mitglied
Beiträge: 18.231
AW: NMR-Spektrum auswerten

Das ist kein schönes Spektrum. Der große Berg hat nichts mit dem Produkt zu tun (ich weis aber nicht, was es ist, Wasser kommt in CDCl3 bei 1,5 bzw. 4,8, Fett üblicherweise auch eher zwischen 1,5 und 2, evtl. hochsiedende Verunreinigungen aus dem Methanol (Ethanol) (was hatte das für eine Qualität, wurde es vorher destilliert#?)). Bei 3,34 sieht man etwas Methanol (dieses Signal hat der NMR-Mensch als Integral 1 gesetzt). Bei 4,78 ein breites Signal - das erwartet man bei austauschbaren Protonen, Verdacht also NH. Aber man hat etwas Methanol (Verschiebung OH Methanol ca. 4,8, ich sehe da evtl. auch einen kleinen Buckel vor dem Signal) drin: Wenn das Integral 1 dem Methanol entspricht, ist das Integral 0,33 dem OH entsprechend, also muss man von den 4,62 0,33 abziehen, macht rund 4,2, entspricht 2 Protonen, damit 1H = Integral 1,1.

Addiert man alle Aromaten (das Chloroform-Signal wurde glücklicherweise nicht integriert), kommt man auf ein Integral von 7,35. 7,35/1,1 = 6,7 - das wären dann gerundet 7 Protonen. Das passt schon. Jetzt muss man die aromatischen Protonen zuordnen. Dazu Inkrementberechnungen durchführen oder Vergleichsspektren ansehen. Im Phenanthren verteilen sich die Protonen schon von 7 bis 9... Eine Datenbank mit Spektren ist z.B. sdbs.

Die automatisierte Auswertung bringt hier nichts bzw. wenig bzw. nur was, wenn man ein Vergleichsspektrum hat.

Soweit möglich, neues NMR machen lassen.

Gruß

jag
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Geändert von jag (04.03.2019 um 19:04 Uhr)
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Alt 04.03.2019, 19:32   #7   Druckbare Version zeigen
Boba09 Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 5
AW: NMR-Spektrum auswerten

Vielen Dank für die ausführliche Antwort.

Leider kann ich kein neues Spektrum machen, da das Praktikum vorbei ist. Daher muss ich mit dem jetzt arbeiten.

Ich habe aber noch Vergleichzahlen (Literaturwerte des Praktikums) für ein entsprechendes Spektrum für Aminophenanthrolin:
ppm
3,58 (s, 2H)
7,00 (s, 1H)
7,51 (dd, 1H)
7,70 (dd, 1H)
8,02 (dd, 1H)
8,73 (dd, 1H)
9,06 (dd, 1H)

Vielleicht helfen dir diese Zahlen ja noch weiter. Wenn ich die Zahlen mit meinen Zahlen vergleiche, kann ich feststellen, dass zumindest die letzten 4 bis auf kleine Verschiebungen identisch sind. Anhand der Literaturwerte kann ich erkennen, dass das Signal bei 3,58 wohl meine Aminogruppe sein müsste, jedoch hab ich da nur 1H-Signal anstatt 2H. Dafür taucht ppm 4,78 garnicht in den Literaturwerten auf...

Den Satz "Addiert man alle Aromaten (das Chloroform-Signal wurde glücklicherweise nicht integriert), kommt man auf ein Integral von 7,35. 7,35/1,1 = 6,7 - das wären dann gerundet 7 Protonen. Das passt schon. Jetzt muss man die aromatischen Protonen zuordnen. Dazu Inkrementberechnungen durchführen ..." hab ich leider garnicht verstanden, wenn ich ehrlich bin. Vielleicht kannst du das kurz erklären, wie du auf diese 7,35 kommst?

Danke nochmals!

LG Boba
Boba09 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 04.03.2019, 22:04   #8   Druckbare Version zeigen
jag Männlich
Mitglied
Beiträge: 18.231
AW: NMR-Spektrum auswerten

NH ist bzgl. der Verschiebung variabel (konzentrationsabhängig, kommt drauf an, ob sich H-Brücken bilden), es ist sehr wenig Substanz in der Probe. Ansonsten passt das doch, es fehlt aber ein Proton

7,00 (s, 1H), Ist: 6,91
7,51 (dd, 1H), 7,47
7,70 (dd, 1H), 7,63
8,02 (dd, 1H), 7,94
- hier fehlt eins -, Ist: 8,26
8,73 (dd, 1H), ~ 8,7
9,06 (dd, 1H), 9,11

je nach Messbedingungen und technischen Gegebenheiten (Normierung der Skala) kann es schon leichte Unterschiede geben. +/- 0,05ppm ist eh egal (besser +/- 0,1ppm).

Die roten Zahlen sind ja die Integrale. Addiert man alle Integrale der Aromaten, kommt man auf die 7,35. Die Integrale werden heute meist von der EDV gesetzt; dann wird ggf. nicht korrekt über die interessierenden Signale Integriert. Normalerweise würde man jetzt die Aromaten kopplungstechnisch auswerten, dass ist aber nicht möglich. Also argumentiert man mit der Summe der Integrale des aromatischen Bereichs in Bezug auf das NH-Signal unter Berücksichtigung der Methanol-Reste.

Alles in allem ist es wohl die Verbindung.

Gruß

jag
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Geändert von jag (04.03.2019 um 22:24 Uhr)
jag ist gerade online   Mit Zitat antworten
Alt 05.03.2019, 12:48   #9   Druckbare Version zeigen
Boba09 Männlich
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Themenersteller
Beiträge: 5
AW: NMR-Spektrum auswerten

okay danke, das verstehe ich soweit.

Habe da tatsächlich eins in den Literaturwerten vergessen. Das liegt dort bei ppm 8,68. das wäre ja bei mir das 8,26 und dann um 0,4 ppm verschoben. ist das möglich?
Weil die restlichen Peaks stimmen mit den Literaturwerten überein und würden auch die aromatischen CH-GRuppn repräsentieren.

Für mich stellt sich jetzt nur die Frage wo ich die NH2 Gruppe einordne. Weil von der Verschiebung her und dem Vergleich mit den Literaturwerten müsste sie bei 3,34 liegen. Da wurde jedoch nur ein H-Atom gemessen.
Hingegen bei 4,62 4 H-Atome. Das heißt dass sich die Gruppe dahinter verstecken könnte, aber dann müssten die anderen 2H-Atome ja auch etwas charakterisieren. Seh ich das richtig?

LG Boba
Boba09 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 05.03.2019, 15:20   #10   Druckbare Version zeigen
jag Männlich
Mitglied
Beiträge: 18.231
AW: NMR-Spektrum auswerten

7,00 (s, 1H), Ist: 6,91
7,51 (dd, 1H), 7,47
7,70 (dd, 1H), 7,63
8,02 (dd, 1H), 7,94
8,68 Ist: ~ 8,7
8,73 (dd, 1H), ~ 8,7
9,06 (dd, 1H), 9,11

8,68 und 0,73 fallen wohl zusammen bzw. sind einfach nicht auswertbar. 8,26 kann auch eine Verunreinigung sein. 4,64 - da steckt mit Sicherheit etwas Methanol OH dahinter, evtl. auch freies Wasser. Und wie gesagt: Breite Signale sind immer schlecht zu Integrieren; das sind eher weniger als 3 Protonen, davon etwa 0,4 vom Methanol.

Gruß

jag
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