Ah - Chemieunterricht 2004/2005 11ch1
In der NMR-Spektroskopie können alle Kerne verwendet werden, die ein magnetisches Moment haben, neben Kohlenstoff und Wasserstoff können z.B. auch Phosphor oder Selen untersucht werden. Durch das magnetische Moment können die Kerne mit Hilfe eines äußeren Magnetfeldes alle gleich ausgerichtet werden, die dazu benötigte Energie hängt von der Umgebung des jeweiligen Atoms im Molekül ab. Je nach betrachteter Atomsorte veränderte sich die einzustrahlende Frequenz des äußeren Magnetfeldes, daher kann zu einer Zeit auch nur das Spektrum einer Kernsorte aufgenommen werden. Im 13C-NMR erhält man für jedes Atom mit unterschiedlicher Umgebung ein Signal (d.h. im Ethan, das zwei Kohlenstoffatome enthält aber symmetrisch aufgebaut ist würde man nur ein Signal erhalten). Genauso verhält es sich im 1H-NMR, nur dass hier die Wasserstoffatome betrachtet werden. Als Schwierigkeit ergibt sich, dass die Wasserstoffatome mit benachbarten Wassestoffatomen "koppeln", dadurch sind die Signale keine einzelne Linie mehr sondern spalten sich auf.
Regeln für die Signalaufspaltung durch Kopplung
- Atome mit gleicher Umgebung führen nicht zu einer Aufspaltung (z.B. die Wasserstoffatome an einer CH2-Gruppe erscheinen als ein Signal).
- Das Signal wird immer in eine Linie mehr aufgespalten als das Atom Nachbarn hat (z.B. Nachbar CH - Signal mit 2 Linien, Nachbar CH3 - Signal mit vier Linien).
Da sich die aufspaltenden Signale überlagern können, werden die Spektren insgesamt etwas weniger übersichtlich als im 13C-NMR, enthalten aber auch mehr Informationen.
Die Größe der Signale (Höhe bzw. genauer: die Signalfläche) gibt Informationen über die Anzahl der zugehörigen Wasserstoffatome.
Beispiele werden noch eingefügt - s. Arbeitsblatt
| Zur Beruhigung: "Nocturnal Processes" |
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| A novice refrigerator salesman was asked by a prospective buyer how the automatic defrost worked, and he spent a fruitless half hour discussing sensors, thermostats, relays and time switches, without making a sale. Afterwards, his manager abused him for wasting time. 'But what should I have done?' he asked. The manager instructed him. 'You should have told him it happens during the night. That's all he needs to know to run the 'fridge''. |
| Many NMR and computer phenomena can be used successfully in interpretation (even though imperfectly understood in the absolute) if they are accepted as happening during the night. We bring similar acceptance daily to our use of car engines and gearboxes, electric motors, and radio-television receivers. |
| (aus: William Kemp, NMR in Chemistry, A Multinuclear Introduction, S. 209) |
