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Tutorial MenueKernresonanzspektroskopie (NMR)Lerneinheit 9 von 13

Auswertung von C-NMR-Spektren

Verknüpfung der Einzelinformationen

Beispiel Acetylsalicylsäure

Abb.1

Vorinformation aus 13C-NMR-Spektrum: Summenformel C9H8O4

Tab.1
Spektreninterpretation ASS
Signal 9 6 2 4 5 3 1 8 7
δ in ppm 21,0 122,2 124,0 126,1 132,5 134,9 151,2 169,8 170,2
evtl. Struktur-element aliphat. C-Atom aromat. C-Atom aromat. C-Atom aromat. C-Atom aromat. C-Atom aromat. C-Atom aromat. C-Atom C-Atom von Säuren o. Estern C-Atom von Säuren o. Estern
CH3-Gruppe quartäres C CH CH CH CH quartäres C quartäres C quartäres C

Vergleich mit Summenformel: Summenformel C9H8O4

CH3, 4 C, 4 CH, = C9H7 - es fehlt noch H1O4

Auswertung des 1H-NMR-Spektrums:

Abb.2
Tab.2
H-NMR-Daten ASS
Signal 1 2 3 4 5 6
δ in ppm 10,1 8,1 7,6 7,3 7,1 2,3
integrale Intensität 1 1 1 1 1 3
Multiplizität Singulett Dublett Triplett Triplett Dublett Singulett
Strukturelement -OH -CH -CH -CH -CH CH3

Signal 6:

Abb.3

CH3-Gruppe (integrale Intensität 3, δ=2,3 ppm)

  • keine Gruppen mit Protonen in direkter (ortho-ständiger) Nachbarschaft (Singulett)
  • keine direkte Bindung an Sauerstoff (δ=2,3 ppm)

Signale 2, 5 und 3, 4

Abb.4

2, 5 :CH-Gruppen (integrale Intensität 1, δ=7,1 bzw. 8,1 ppm)

  • eine Gruppen mit 1 Proton in direkter (ortho-ständiger) Nachbarschaft ( Dublett)

3, 4: CH-Gruppen (integrale Intensität 1, δ=7,6 bzw. 7,3 ppm)

  • 2 Gruppen mit 1 Proton in direkter (ortho-ständiger) Nachbarschaft (Triplett )

Signal 1:

Abb.5

OH-Gruppe (integrale Intensität 1, δ=10,1 ppm, breite Linie)→ keine Gruppen mit Protonen in direkter Nachbarschaft (Singulett)

Endauswertung:

Durch das H-NMR-Spektrum konnte die Grundstruktur des aromatischen Ringes geklärt werden. → Benzolring mit Zweifachsubstitution in Orthostellung

Für die Substitutionen stehen noch zur Verfügung: 3 O-Atome, 1 OH-Gruppe, 1 CH3-Gruppe und 2 quartäre C-Atome, deren chemische Verschiebungen (δ = 169,8 / 170,2 ppm) auf C-Atome von Carbonsäuren oder -estern hindeuten.

Die chemische Verschiebung des Ring-C-Atomes 1 (151,2 ppm) ist für aromatische C-Atome sehr hoch und kann mit der Bindung zum Sauerstoff erklärt werden. An diesen Brückensauerstoff ist C-Atom 8 (oder 7, kann anhand der chemischen Verschiebung nicht geklärt werden) gebunden. Am Ring-C-Atom 6 befindet sich C-Atom 7 (oder 8 , s.o.). An den C-Atomen 7 und 8 muss sich nun jeweils ein O-Atom befinden. Als zweite Substitution kommen die OH-Gruppe oder die CH3-Gruppe in Frage.

Abb.6

Würde die CH3-Gruppe an C-Atom 7 gebunden sein, so müsste die chemische Verschiebung dieses C-Atoms 7 ungefähr 200 ppm betragen. Da diese jedoch nur bei 170 ppm liegt, muss sich am C7 die OH-Gruppe befinden.

Die gesuchte Verbindung hat folgende Strukturformel:

Abb.7
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