bài tập về phổ NMR có lời giải

Câu 1: Hợp chất A (C
4
H
7
O
2
Br). Dựa vào dữ liệu phổ
1
H,
13
C-NMR,
hãy xác ñịnh công thức cấu tạo của A? Gọi tên A?
Phổ
13
C-NMR của hợp chất A
Dung môi
Phổ
1
H-NMR của hợp chất A
Hợp chất C
4
H
7
O
2
Br: C
n
H
2n-1
O
2

Br:
chứa 1 liên kết π hoặc 1 vòng kín.
• Phổ
1
H-NMR có ba tín hiệu mũi,
dựa vào diện tích tích phân:
• Mũi ba ở
δ
ppm
= 2,88 (2H, t)
• Mũi ba ở
δ
ppm
= 3,54 (2H, t)
• Mũi ñơn ở
δ
ppm
= 3,69 (3H, s)
Mũi ba ở δ
δδ
δ
ppm
= 2,88 (2H, t): tín hiệu
của 2 proton của nhóm –CH
2
- liên kết với
nhóm carbonyl (một nối ñôi) và nhóm –
CH
2
và bị 2 proton của nhóm –CH

2
- này
Phổ
1
H-NMR của hợp chất A
2
2
chẻ thành mũi ba.
Vậy trong phân tử của hợp chất A có mảnh:
CH
2
CH
2
C
O
Mũi ba ở δ
δδ
δ
ppm
= 3,54 (2H, t): tín hiệu của 2 proton của nhóm –CH
2
- liên kết với
nguyên tử có ñộ âm ñiện lớn (oxy hoặc brom) và nhóm –CH
2
(bị 2 proton của
nhóm –CH
2
- này chẻ thành mũi ba).
→Vậy trong phân tử của hợp chất A có mảnh –O-CH
2

-CH
2
- hoặc Br-CH
2
-CH
2

Mũi ñơn ở δ
δδ
δ
ppm
= 3,69 (3H, s): 3 proton của nhóm –CH
3
liên kết với oxy hoặc
với brom.
→Vì ñây là nhóm –CH
3
nên trong phân tử của hợp chất A có mảnh –O-CH
3
.
Phổ
13
C-NMR của hợp chất A
Dung môi
• Phổ
13
C-NMR có bốn tín hiệu tương ứng với 4 carbon trong hợp chất A.

Mũi ở
δ

ppm
= 171: carbon của nhóm carbonyl.

Mũi ở
δ
ppm
= 171: carbon của nhóm carbonyl.
Mũi ở
δ
ppm
= 52: carbon của nhóm –OCH
3
.
Mũi ở
δ
ppm
= 39: carbon của nhóm –CH
2
-C(=O).
Mũi ở
δ
ppm
= 28: carbon của nhóm –CH
2
-Br
Từ các dữ liệu phổ
1
H và
13
C-NMR, ghép các mảnh lại với nhau, kết luận

hợp chất A là Methyl-3-bromopropionate với CTCT dưới ñây:
Br
CH
2
CH
2
C
O
OCH
3
Methyl-3-bromopropionate
Liên hệ hợp chất có công thức cấu tạo:
,
Câu 2: Hợp chất A (C
6
H
12
O
2
) : C
n
H
2n
O
2
: chứa 1 liên kết π hoặc 1
vòng kín.
Phổ IR của hợp chất A
•Phổ IR:
Các mũi ở 3000-2900cm

-1
là mũi của dao ñộng giãn C
sp3
-H
Mũi mạnh ở khoảng 1700-1800cm
-1
là vùng dao ñộng giãn của
nhóm carbonyl (>C=O)
Mũi mạnh ở 1200-1300cm
-1
là mũi dao ñộng giãn của nhóm –
C(=O)-O
→Vậy A là một ester.
Phổ
1
H-NMR của hợp chất A
•Phổ
1
H-NMR có năm tín hiệu, dựa
vào diện tích tích phân
mũi ba ở
δ
ppm
= 0,78 (3H, t)
mũi sáu ở
δ
ppm
= 1,23 (2H, sext)
mũi năm ở
δ

ppm
= 1,44 (2H, quint)
mũi ñơn ở
δ
ppm
= 1,87 (3H, s)
mũi ba ở
δ
ppm
= 3,90 (2H, t)
•Mũi ba ở δ
ppm
= 0,78 (3H, t) là tín hiệu của nhóm –CH
3
liên kết trực tiếp với
nhóm
–
CH
-
và
bị
2
proton
của
nhóm
–
CH
-
này
chẻ

thành
mũi
ba
.
nhóm
–
CH
2
-
và
bị
2
proton
của
nhóm
–
CH
2
-
này
chẻ
thành
mũi
ba
.
→Vậy trong phân tử có mảnh –CH
2
-CH
3
.

•Mũi sáu ở δ
ppm
= 1,23 (2H, sext) là tín hiệu của 2 proton nhóm –CH
2
- liên kết
trực tiếp với một nhóm –CH
2
- và một nhóm –CH
3
→ có mảnh –CH
2
-CH
2
-
CH
3
.
•Mũi năm ở δ
ppm
= 1,44 (2H, quint) là tín hiệu của 2 proton nhóm –CH
2
- liên kết
trực tiếp với hai nhóm –CH
2
- → có mảnh –CH
2
-CH
2
-CH
2

-CH
3
.
•Mũi ba ở δ
ppm
= 3,90 (2H, t) là tín hiệu của nhóm –CH
2
- liên kết trực tiếp với
nguyên tử oxy và nhóm –CH
2
- → có mảnh –O-CH
2
-CH
2
-CH
2
-CH
3
.
•Mũi ñơn ở δ
ppm
= 1,87 (3H, s) là tín hiệu của nhóm –CH
3
liên kết trực tiếp với
nhóm carbonyl của ester: CH
3
-C(=O).
Phổ
13
C-NMR của hợp chất A

Dung môi
Phổ
13
C-NMR có sáu tín hiệu ứng với 6 carbon trong CTPT của hợp chất
A (C
6
H
12
O
2
).
A (C
6
H
12
O
2
).
Mũi ở
δ
ppm
= 171 là tín hiệu của nguyên tử carbon nhóm carbonyl.
Mũi ở
δ
ppm
= 65 là tín hiệu của nguyên tử carbon liên kết nguyên tử
oxy.
Từ các dữ liệu phổ
1
H và

13
C-NMR, ghép các mảnh lại với nhau, kết
luận hợp chất A là Butyl acetate với CTCT dưới ñây:
CH
3
C
O
O CH
2
CH
2
CH
2
CH
3
Buthyl acetate
Câu 3: Hợp chất A (C
3
H
6
O). Dựa vào dữ liệu phổ
1
H,
13
C-NMR,
hãy xác ñịnh công thức cấu tạo của A? Gọi tên A?
Phổ
1
H-NMR của hợp chất A
Dung môi

Phổ
13
C-NMR của hợp chất A
Phổ
1
H-NMR của hợp chất A
Hợp chất C
H
O: C
H
O
chứa 1 liên kết
π
hoặc 1 vòng kín
.
Hợp chất C
3
H
6
O: C
n
H
2n
O
chứa 1 liên kết
π
hoặc 1 vòng kín
.
• Phổ
1

H-NMR có năm tín hiệu, dựa vào diện tích tích phân ứng với 6
proton trong phân tử lần lượt là: 1:2:1:1:1.
 Mũi ñơn rộng
δ
ppm
= 2,86 (1H, brs) là tín hiệu của proton nhóm –OH,
phân tử có một nguyên tử oxy.
→Vậy trong phân tử có nhóm –OH.
 Mũi ở
δ
ppm
= 4,08 (2H) là mũi của 2 proton nhóm –CH
2
- liên kết với
nguyên tử oxy.
→Vậy trong phân tử có mảnh –CH
2
-OH.
Dung môi
Phổ
13
C-NMR của hợp chất A
Phổ
13
C-NMR có ba tín hiệu
Ứng với ba nguyên tử carbon trong phân tử A (C
3
H
6
O).


Mũi ở
δ
= 63 là tín hiệu của nguyên tử carbon nhóm
–
CH
-
liên kết

Mũi ở
δ
ppm
= 63 là tín hiệu của nguyên tử carbon nhóm
–
CH
2
-
liên kết
với oxy.
Các mũi ở δ
ppm
= 110-140 là các tín hiệu của các carbon alkene
Phân tử có ba nguyên tử carbon, nên trong phân tử A không thể có
vòng thơm mà có mảnh –CH
2
-OH phân tử còn lại 2 carbon, 3
hydrogen và một liên kết π.
→Vậy phân tử còn lại nhóm vinyl CH
2
=CH-

→Ứng với ba tín hiệu của 3 proton còn lại cộng hưởng ở vùng alkene.
Từ các dữ liệu phổ
1
H,
13
C-NMR và các ñiều biện luận trên, kết luận hợp
chất A là 2-propenol với CTCT dưới ñây:
CH
2
CH CH
2
OH
2-Propenol
Liên hệ hợp chất có công thức cấu tạo
Hợp chất Proton ghép cặp Loại mũi
dd
dt
dt
dd
dd
td
t
td
t
d
d
a s
Phổ IR của hợp chất A
Câu 4: Hợp chất A (C
8

H
10
): C
n
H
2n-6
: số vòng + số liên kết π = 4
•Phổ IR:
Mũi 3100-3000 cm
-1
: dao ñộng giãn C
sp2
-H
Các mũi ở 3000-2900 cm
-1
là mũi của dao ñộng giãn C
sp3
-H
Mũi ở khoảng 1600-1500 cm
-1
là vùng của dao ñộng giãn
>C=C< vòng thơm
Mũi mạnh ở 800 cm
-1
là mũi của dao ñộng uốn ngoài mặt
phẳng C-H của vòng thơm.
→ Vậy trong hợp chất A có vòng thơm.
Phổ
1
H-NMR của hợp chất A

•Phổ
1
H-NMR có hai tín hiệu, dựa vào diện tích tích phân ứng với số
proton trong phân tử lần lượt là: 3:2 (6:4).
proton trong phân tử lần lượt là: 3:2 (6:4).
Mũi ñơn ở
δ
ppm
= 2,48 (6H, s).
→Vậy hợp chất A có hai nhóm –CH
3
tương ñương nhau
- Và hai nhóm –CH
3
gắn trực tiếp vào nhân thơm.
Mũi ở
δ
ppm
= 7,24 (4H) là vùng cộng hưởng của các proton vòng thơm.
→Vậy vòng thơm có hai nhóm thế.
Phổ DEPT của hợp chất A
Phổ DEPT của hợp chất A
Phổ DEPT cho thấy:
Mũi ở
δ
ppm
= 135 là tín hiệu của 2 carbon tứ cấp (=C<) trong vòng thơm.
Mũi ở
δ
ppm

= 129 là tín hiệu của 4 carbon =CH- trong vòng thơm
Mũi ở
δ
ppm
= 21 là tín hiệu của hai carbon của hai nhóm –CH
3
.
Dung môi
Phổ
13
C-NMR của hợp chất A
Phổ
13
C-NMR có ba tín hiệu:
Mũi ở
δ
ppm
= 21 là tín hiệu của hai carbon của hai nhóm –CH
3
.
Mũi ở
δ
ppm
= 110-140 là vùng cộng hưởng của 6 carbon vòng
thơm
:
thơm
:
+ Mũi ở δ
ppm

= 129 là mũi của 4 carbon =CH của vòng thơm.
+ Mũi ở δ
ppm
= 135 là mũi của 2 carbon của vòng thơm liên kết
với hai nhóm –CH
3
.
→Xét tín hiệu phổ
1
H-NMR,
13
C-NMR, trong phân tử A phải có tính
ñối xứng. Hai nhóm –CH
3
ở vị trí para trên vòng thơm.
Từ các dữ liệu phổ
1
H và
13
C-NMR, kết luận hợp
chất A là 1,4-dimethylbenzene với CTCT dưới
ñây:
CH
3
CH
3
1,4-Dimethylbenzene
Câu 5: Hợp chất A (C
9
H

10
O
3
). Dựa vào dữ liệu phổ
1
H,
13
C-NMR,
hãy xác ñịnh công thức cấu tạo của A? Gọi tên A?
Phổ
1
H-NMR của hợp chất A
Dung môi
Phổ
13
C-NMR của hợp chất A
Phổ
1
H-NMR của
hợp chất A
Hợp chất C
9
H
10
O
3
: C
n
H
2n-8

O
3
có số vòng +
số liên kết π = 5.
•Phổ
1
H-NMR có bốn tín hiệu mũi, dựa vào diện tích
tích phân:
•Mũi ñơn ở
δ
ppm
= 3,82 (3H, s)
•Mũi ñơn ở
δ
ppm
= 3,86 (3H, s)
•
Mũi
ñôi
ở
δ
ppm
=
6
,
89
(
2
H,
d)

•Hai mũi ñơn ở δ
ppm
= 3,82 (3H, s) và δ
ppm
= 3,86 (3H, s) là 6 proton của hai
nhóm –CH
3
liên kết với oxy.
→Vậy trong phân tử A có hai nhóm –OCH
3
.
•Hai mũi ñôi ở δ
ppm
= 6,89 (2H, d) và δ
ppm
= 7,97 (2H, d) là 4 proton của vòng
thơm.
→Vậy hợp chất A có vòng thơm với hai nhóm thế.
•Dựa vào sự chẻ mũi của hai tín hiệu này, cho thấy hợp chất A có vòng thơm
với hai nhóm thế ở vị trí para.
•
Mũi
ñôi
ở
δ
ppm
=
6
,
89

(
2
H,
d)
•Mũi ñôi ở
δ
ppm
= 7,97 (2H, d)
Dung môi
Phổ
13
C-NMR của hợp chất A
Phổ
13
C-NMR có bảy tín hiệu:
Hai tín hiệu mũi ở
δ
ppm
= 52 và
δ
ppm
= 55 là tín hiệu của 2 carbon của hai
nhóm -OCH
3
Năm tín hiệu ở
δ
ppm
= 100-165 là các tín hiệu của carbon vòng thơm:
δ
ppm

+ Tín hiệu ở
δ
ppm
= 113 là tín hiệu của 2 carbon chồng lên nhau
+ Tín hiệu ở δ
ppm
= 131 cũng là tín hiệu của 2 carbon chồng lên nhau.
+ Tín hiệu mũi ở δ
ppm
= 166 là tín hiệu của carbon nhóm carbonyl, ñiều
này phù hợp với hợp chất còn một carbon và một liên kết π ở nhóm thế.
+ Tín hiệu mũi ở δ
ppm
= 164 là tín hiệu của carbon gắn với oxy.
→Vậy nhóm carbonyl này liên kết trực tiếp với nhân thơm.
C
O
OCH
3
OCH
3
Methyl-4-methoxybenzoate
Từ các dữ liệu phổ
1
H và
13
C-NMR, kết luận
hợp chất A là Methyl-4-methoxybenzoate với
CTCT dưới ñây:
Câu 6: Hợp chất A

(C
6
H
4
BrI). Dựa vào dữ liệu
phổ
1
H,
13
C-NMR, hãy xác
ñịnh công thức cấu tạo của
A? Gọi tên A?
Phổ
1
H-NMR của hợp chất A
Phổ
13
C-NMR của hợp chất A
Dung môi
A (C
6
H
4
BrI).
Hợp chất A (C
6
H
4
BrI) có số liên kết π = 4.
Phổ

1
H-NMR có bốn tín hiệu mũi
Các mũi này cộng hưởng ở vùng
δ
ppm
= 6.00-8,00
Là vùng cộng hưởng của các proton vòng
thơm, dựa vào diện tích tích phân:
•Mũi ñôi-ba ở δ
ppm
= 6,99 (1H, dt)
•Mũi ñôi-ba ở δ
ppm
= 7,20 (1H, dt)
•
Mũi
ñôi
-
ñôi
ở
δ
ppm
=
7
,
62
(
1
H,
dd)

Mũi ñôi-ba ở δ
ppm
= 6,99 (1H, dt) ñây là tín hiệu của 1 proton bị 2 proton ở vị trí
orto chẻ thành mũi ba, sau ñó bị 1 proton ở vị trí meta chẻ thành mũi ñôi.
Mũi ñôi-ba ở δ
ppm
= 7,20 (1H, dt) ñây là tín hiệu của 1 proton bị 2 proton ở vị trí
orto chẻ thành mũi ba, sau ñó bị 1 prton ở vị trí meta chẻ thành mũi ñôi.
Mũi ñôi-ñôi ở δ
ppm
= 7,62 (1H, dd) ñây là tín hiệu của 1 prton bị 1 proton ở vị trí
orto chẻ thành mũi ñôi, sau ñó bị 1 proton ở vị trí meta chẻ thành mũi ñôi.
Mũi ñôi-ñôi ở δ
ppm
= 7,86 (1H, dd) ñây là tín hiệu của 1 proton bị 1 proton ở vị
trí orto chẻ thành mũi ñôi, sau ñó bị 1 proton ở vị trí meta chẻ thành mũi ñôi.
•
Mũi
ñôi
-
ñôi
ở
δ
ppm
=
7
,
62
(
1

H,
dd)
•Mũi ñôi-ñôi ở δ
ppm
= 7,86 (1H, dd)
Phổ
13
C-NMR của hợp chất A
Dung môi
•Phổ
13
C-NMR có năm tín hiệu, trong ñó:
•Mũi ở δ
ppm
= 141 là tín hiệu của 2 carbon trùng lên nhau.
→Vậy
hợp
chất
có
6
carbon,
A (C
6
H
4
BrI).
→Vậy
hợp
chất
có

6
carbon,
- Tương ứng với CTPT của hợp chất A (C
6
H
4
BrI).
•Sáu carbon cộng hưởng ở vùng δ
ppm
= 100-150
•Là vùng cộng hưởng của các carbon vòng thơm.
•Từ các dữ liệu phổ
1
H và
13
C-NMR, kết luận hợp chất A là 1-Bromo-2-
iodobenzene với CTCT dưới ñây:
Br
I
1-Bromo-2-iodobenzene
Câu 7: Hợp chất A (C
8
H
8
O
2
). Dựa vào dữ liệu phổ
1
H,
13

C-NMR,
hãy xác ñịnh công thức cấu tạo của A? Gọi tên A?
Phổ
1
H-NMR của hợp chất A
Phổ
13
C-NMR của hợp chất A
Dung môi
Phổ
1
H
-
NMR của hợp chất A
Hợp chất A (C
8
H
8
O
2
) có ∆(số vòng + số liên kết π) = 5.
Phổ
1
H-NMR có năm tín hiệu mũi,
dựa vào diện tích tích phân:
Mũi ñơn ở δ
ppm
= 3,84 (3H, s);
Mũi ở δ
ppm

= 6,93 (2H);
Mũi ở δ
ppm
= 7,48 (1H),
Mũi ñôi-ñôi ở δ
ppm
= 7,75 (1H, dd),
Mũi ñơn ở δ
ppm
= 10,4 (1H, s).
Phổ
H
-
NMR của hợp chất A
•Mũi ñơn ở δ
ppm
= 3,84 (3H, s) ở trường thấp là tín hiệu của 3 proton của nhóm –CH
3
liên kết trực tiếp với nguyên tử oxy → có mảnh –OCH
3
(nhóm metoxy).
•Mũi ñơn ở δ
ppm
= 10,4 (1H, s): tín hiệu của proton nhóm aldehyde → có nhóm –CHO
•Mũi ở δ
ppm
= 6,93 (2H); mũi ở δ
ppm
= 7,48 (1H) và mũi ñôi-ñôi ở δ
ppm

= 7,75 (1H,
dd) ñây là vùng cộng hưởng của các proton của nhân thơm.
Với các dạng mũi của các tín hiệu có ñược từ phổ
1
H-NMR, ta kết luận trong hợp
chất A có vòng thơm với hai nhóm thế ở vị trí orto với nhau.
→Vậy trong hợp chất A có 1 vòng thơm và 1 liên kết π, phù hợp với ∆=5.