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Auswertung von H-NMR-Spektren

Vorgehensweise bei der Auswertung von 1H-NMR-Spektren

Im Folgenden wird die Strategie erklärt, um ein Protonen-NMR-Spektren auszuwerten und mit Hilfe der chemischen Verschiebung, dem Kopplungsmuster und den integralen Intensitäten die Molekülstruktur zu bestimmen. Die einzelnen Schritte (2-6) sind in den nachfolgenden Kapiteln näher erläutert.

Hinweis
In der Praxis werden - je nach Problemstellung - zur vollständigen Strukturaufklärung häufig mehrere analytische Methoden eingesetzt, um die Auswertung zu erleichtern und auch abzusichern. Jeder präparativ arbeitende Chemiker weiß es sicher zu schätzen, wenn neben den NMR-Spektren die Ergebnisse einer Elementaranalyse (Summenformel) oder das Massenspektrum bzw. IR-Spektrum zur Verfügung stehen.

Auswerteschritte:

  1. Aus der Anzahl der Resonanzsignale kann auf die Zahl der Gruppen äquivalenter Protonen geschlossen werden.
  2. Bestimmung der chemischen Verschiebung der einzelnen Signaleerste Zuordnungsversuche H1-chemische Verschiebung - Strukturelemente
  3. Auswertung der durch die indirekte Spin-Spin-Kopplung hervorgerufenen Aufspaltungen und Bestimmung der Multiplizität der Signale bei Teilspektren 1.Ordnung; Vergleich mit den typischen AufspaltungsbildernAussagen zu koppelnden Protonengruppen
  4. Auswertung der integralen Intensitäten der einzelnen Signaleda die Fläche unterhalb des Signals proportional der Anzahl der Kerne ist, die dieses Signal erzeugen, können Rückschlüsse auf das Protonenverhältnis im Molekül gezogen werden.
  5. Verknüpfung der Einzelinformationen 1-4Aufklärung der Molekülstruktur, eventuell unter Zuhilfenahme zusätzlicher analytischer Informationen (Summenformel, Massenspektren)
  6. Nutzung von Inkrementsystemen als Hilfsmittel für die Zuordnung von Signalen

Verbindung mit Summenformel C9H12O

Abb.1
p-Ethoxytoluen
Abb.2
1H-NMR-Spektrum von Ethoxytoluen mit Numerierung der Signale (Rollover: mit Integralen)

Für die Spektrenauswertung legt man sich am besten eine Tabelle an, wo alle interessierenden Informationen eingetragen werden.

Tab.1
Informationen für Spektrenauswertung
Signal 1 2 3 4 5
δ in ppm 1,38 2,27 3,98 6,79 7,05
Multiplizität Triplett Singulett Quadruplett Multiplett höherer Ordnung Multiplett höherer Ordnung
Intensitätsverhälnis 3 3 2 2 2

Im Spektrum erscheinen fünf Signale, d.h. fünf Gruppen äquivalenter Protonen.

Die Ergebnisdiskussion erfolgt in den folgenden Kapiteln.

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