Phân tích cấu trúc một số dẫn xuất 2 (4 clo 7,8 dimetylquinolin 2 yl) 4,5,6,7 tetraclo 1,3tropolon bằng các phương pháp phổ hiện đại

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC

NGUYỄN XUÂN MINH

PHÂN TÍCH CẤU TRÚC MỘT SỐ DẪN XUẤT
2-(4-CLO-7,8-DIMETYLQUINOLIN-2-YL)4,5,6,7-TETRACLO-1,3-TROPOLON BẰNG
PHƯƠNG PHÁP PHỔ HIỆN ĐẠI
Chuyên ngành: Hóa phân
tích
Mã số: 60 44 01
18

LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC

Người hướng dẫn khoa học: PGS. TS. Dương Nghĩa
Bang

THÁI NGUYÊN - 2017


LỜI CẢM ƠN
Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đối với thầy PGS. TS. Dương
Nghĩa Bang
- Trưởng Khoa Hóa học - Trường Đại Học Khoa Học - Đại Học Thái
Nguyên, đã giao đề tài và trực tiếp hướng dẫn tận tình, giúp đỡ em
trong suốt quá trình làm luận văn này.
Em xin trân trọng cảm ơn:
- Thầy TS. Phạm Thế Chính - Phó trưởng Khoa Hóa học- Trường Đại
Học Khoa Học - Đại Học Thái Nguyên đã hướng dẫn, giúp đỡ và tư vấn
chuyên môn cho em.

- Ban lãnh đạo khoa Hóa học - Trường Đại học Khoa học - Đại
Học Thái Nguyên, tập thể các thầy cô khoa Hóa học trường Đại học
Khoa học - Đại Học Thái Nguyên đã tạo điều kiện giúp đỡ em trong
suốt quá trình hoàn thành luận văn.
- Các thầy, cô giáo phòng thí nghiệm khoa Hóa - Trường Đại
Học
Khoa Học - Trường Đại Học Thái Nguyên đã tạo điều kiện và giúp đỡ
em.
- Các thầy, cô đã dạy dỗ em trong suốt quá trình học tập.
Cũng nhân dịp này tôi bày tỏ lời cảm ơn sâu sắc đến Ban Giám
hiệu, các đồng nghiệp công tác tại trường THPT An Lão-huyện An
Lão-Thành phố Hải Phòng, gia đình, người thân, bạn bè đã động viên,
tạo điều kiện giúp đỡ tôi về cả vật chất lẫn tinh thần trong suốt quá
trình học tập và hoàn thành
luận
này.

văn
Tác giả luận
văn

Nguyễn Xuân
Minh

a


MỤC LỤC

LỜI

CẢM

ƠN

................................................................................................

a

MỤC

LỤC ...................................................................................................... b
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ....................................................................
d

DANH

MỤC

BẢNG

...................................................................................... e DANH MỤC
HÌNH ........................................................................................ f DANH
MỤC SƠ ĐỒ ..................................................................................... g
MỞ

ĐẦU

........................................................................................................ 8
Chương

1.
TỔNG
........................................................................... 10

QUAN

1.1. Tổng quan về các phương pháp xac đinh cấu
truc............................. 10
1.1.1. Phương pháp phổ tử ngoại (UV).................................................
10
1.1.2. Phương pháp phổ hồng ngoại
(IR).............................................. 12
1.1.3. Phương pháp phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR) ....................
15
1.1.4. Phương pháp phổ khối lượng (MS) ............................................
19
1.2.Tổng quan về quinolin và tropolon
..................................................... 21
1.2.1. Quinolin
...................................................................................... 21
1.2.2. Tropolon
...................................................................................... 25
Chương 2. THỰC NGHIỆM......................................................................
30
2.1. Dụng cụ, hóa chất và phương pháp thực
hiện.................................... 30
2.2. Tổng hợp và kết quả phân tích các mẫu quinolin
.............................. 30
2.2.1. Tổng hợp 2,7,8-trimetyl quinolin-4-on

b


....................................... 30
2.2.2. Tổng hợp 4-clo-2,7,8-trimetylquinolin
....................................... 24
2.2.3. Tổng hợp và kết quả phân tích 4-clo-7,8-đimetyl-5-nitro
quinolin...32
2.3. Tổng hợp và kết quả phân tích các mẫu tropolon
.............................. 33
2.3.1. Tổng hợp và phân tích cấu trúc của2-(4-clo-7,8-dimetyl
quinolin2- yl)- 4,5,6,7- tetraclo-1,3-troplon
....................................................... 33

b


2.3.2. Tổng hợp và phân tích cấu trúc của 2-(4-clo-7,8-dimetyl-5nitro- quinolin-2 yl)-4,5,6,7-tetraclo-1,3 -troplon
.......................................... 35
Chương 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .................................................
37
3.1. Tổng hợp và phân tích cấu trúc mẫu quinolin
................................... 37
3.1.1. Tổng hợp và phân tích cấu trúc mẫu 4-clo-2,7,8trimetylquinolin ......37
3.1.2. Tổng hợp và phân tích cấu trúc 4-clo-2,7,8-trimetyl-5nitroquinolin..38
3.2. Kết quả tổng hợp và phân tích cấu trúc mẫu 4,5,6,7tetraclo-1,3- tropolon
..................................................................................................... 39
3.2.1. Kết quả phân tích cấu trúc của 2-(4-clo-7,8-dimetylquinolin-2yl)4,5,6,7- tetraclo-1,3-tropolon.
............................................................... 41
3.2.2.

Kết

quả

phân

tích

cấu

trúc

của

2-(4-clo-7,8-

đimetyl-5- nitroquinolin-2-yl)-4,5,6,7- tetraclo-1,3tropolon................................. 37
KẾT LUẬN ..................................................................................................
48
TÀI LIỆU THAM KHẢO ..........................................................................
49
PHỤ LỤC

c


DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

d

AcOH

: Axit axetic

MeONa

: Natri metylat

MeOH

: Metanol

HPLC

: High-performance liquid chromatography

Me

: Metyl

MS

: Mass Spectrometry

NMR

: Nuclear magnetic resonance

OMe

: Metoxi

PPA

: Axit poliphotphoric

Py

: Pyridine

t-Bu

: Tert-butyl

t-BuOH

: Tert-Butanol

UV

: Ultraviolet

d


DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Tỷ lệ cường độ tín
hiệu.................................................................. 16

DANH MỤC SƠ ĐỒ
Sơ đồ 2.1:
....................................................................................................... 30
Sơ đồ 2.2:
....................................................................................................... 31
Sơ đồ 2.3:
....................................................................................................... 32
Sơ đồ 2.4:
....................................................................................................... 33
Sơ đồ 2.6:
....................................................................................................... 35
Sơ đồ 3.1:
....................................................................................................... 37
Sơ đồ 3.2:
....................................................................................................... 38
Sơ đồ 3.3:
....................................................................................................... 39
Sơ đồ 3.4:
....................................................................................................... 40
Sơ đồ 3.5:
....................................................................................................... 40
Sơ đồ 3.6:
....................................................................................................... 41

e


DANH MỤC HÌNH

Hình 1:

Một số hợp chất chứa hệ quinolin, tropolon đã sử dụng làm
thuốc .... 8

Hình 1.1: Phổ tử ngoại của -carotene trong dung môi n-hexan, etanol
...... 12
Hình 1.2: Phổ hồng ngoại của
anilin........................................................... 13
Hình 1.3: Phổ cộng hưởng từ hạt nhân của benzyl axetat
.......................... 17
Hình 1.4: Phổ khối lượng của benzamit (C6H5CONH2)
............................. 21
Hình 1.5: Một số hợp chất thiên nhiên có chứa vòng quinolin
.................. 22
Hình 1.6: Một số dẫn xuất của quinolin có hoạt tính chống sốt rét
............ 22
Hình 1.7: Cấu trúc của amquinsin và leniquinsin
....................................... 23
Hình 3.1: Mật độ electron trên hệ
quinolin................................................. 38
Hình 3.2: Phổ 1H-NMR của hợp chất 5.
..................................................... 42
Hình 3.3: Phổ 13C-NMR của hợp chất 5.
.................................................... 43
Hình 3.4: Phổ MS của hợp chất 5.
.............................................................. 44
Hình 3.5: Phổ 1H-NMR của hợp chất 6.
..................................................... 44
Hình 3.6: Phổ 13C-NMR của hợp chất 6.

.................................................... 45
Hình 3.7: Phổ MS của hợp chất 6(MINH4)................................................
46

f


DANH MỤC SƠ ĐỒ

Sơ đồ 2.1:
....................................................................................................... 30
Sơ đồ 2.2:
....................................................................................................... 31
Sơ đồ 2.3:
....................................................................................................... 32
Sơ đồ 2.4:
....................................................................................................... 33
Sơ đồ 2.6:
....................................................................................................... 35
Sơ đồ 3.1:
....................................................................................................... 37
Sơ đồ 3.2:
....................................................................................................... 38
Sơ đồ 3.3:
....................................................................................................... 39
Sơ đồ 3.4:
....................................................................................................... 40
Sơ đồ 3.5:
....................................................................................................... 40
Sơ đồ 3.6:

....................................................................................................... 41

g


MỞ ĐẦU

Ở nươc ta viêc ưng dung cac phương phap phô trong giang day,
hoc tâp, nghiên cưu khoa học và trong đời sống san xuất là rất phổ biến.
Cac phương pháp phổ không chi ứng dụng trong phạm vi nganh hoa học
ma còn ơ nhiều ngành khác nhau như hóa sinh, y dươc, nông nghiêp,
dầu khi, vât liêu, môi trương...
Sự phát triển mạnh mẽ của các phương pháp phổ đã giúp cho việc
nghiên cứu trong các ngành khoa học đặc biệt là tổng hợp hữu cơ trở
nên dễ dàng hơn, phát triển nhanh hơn. Trước đây, để chứng minh cấu
tao cua môt chất co thê mất nhiều thời gianthậm chí có khi kéo dài
nhiều năm thi nay co thể thực hiên sau vai giơ, sở di lam được như vây
la nhơ sư hô trơ của cac phương phap vật ly hiện đai.
Để phân tích cấu trúc của cac hơp chất hữu cơ co thê sư dung cac
phương phap phổ như phổ hồng ngoại, phổ tư ngoại kha kiến, phô
cộng hương tư hạt nhân, phô khối lương... Mỗi phương phap cho phep
xác đinh một số thông tin khac nhau cua cấu trúc phân tư và hỗ trợ lẫn
nhau trong việc xác định cấu trúc các hợp chất hữu cơ.
Ngoài ra, nhiều hợp chất hữu cơ chứa hệ quinolin, tropolon đã
được sử dụng làm thành phần chính trong một số loại thuốc trên thị
trường hiện nay như: Quinin (thuốc chống sốt rét), Colxamin (thuốc
chống mụn nhọt, khối u),
Colchicin (chống bệnh gút), Saquinavir ưc chế virut HIV.

8

OH

Ph

N

N

N

N

N
O

Saquin
avir

O

OH
CON
H2

tBu
H

H2C

N

H

Me

NR1R

O

2

Me

OM
e

H

O

O
Colchicin R =H, R =COMe
1
2
OMe
Quinin Colxamin
R1=R2=Me
OH

N

Hình 1: Một số hợp chất chứa hệ quinolin, tropolon đã sử dụng
làm thuốc

9


Vì vậy, việc nghiên cứu tổng hợp các dẫn xuất quinolin của
tropolon và xác định cấu trúc của chúng để tìm kiếm các chất có hoạt
tính cao là vấn đề hết sức quan trọng và có ý nghĩa thực tiễn cao.
Từ những lý do nêu trên, chúng tôi chọn đề tài “Phân tích
cấu trúc một số dẫn xuất 2-(4-clo-7,8-dimetylquinolin-2-yl)4,5,6,7-tetraclo-1,3- tropolon bằng các phương pháp phổ hiện
đại”. Muc tiêu chinh cua đề tai lasư dung cac phương phap phổ hiên đai
như IR,1H-NMR, 13C-NMR và phương pháp phổ khối lượng MS đê phân
tích xác định cấu trúc của một số dẫn xuất 2-(4-clo7,8-dimetylquinolin-2-yl)-4,5,6,7-tetraclo-1,3-tropolon tổng hợp được.


Chương 1. TỔNG QUAN

1.1. Tổng quan về các phương pháp xac đinh câu truc [1, 2]
1.1.1. Phương pháp phổ tử ngoại (UV)
Phổ tử ngoại, viết tắt là UV (ultraviolet) là phương pháp phân tích
được sử dụng rộng rãi từ lâu. Vùng sóng tử ngoại (UV) 200 – 400 nm.
Phổ tử ngoại của các chất hữu cơ gắn liền với bước chuyển
electron giữa mức năng lượng electron trong phân tử khi các electron
chuyển từ các obitan liên kết hoặc không liên kết lên các obitan phản
liên kết có mức năng lượng cao hơn, đòi hỏi phải hấp thụ năng lượng từ
bên ngoài.
Phổ tử ngoại được ứng dụng rộng rãi trong việc xác định nối đôi

liên hợp và vòng thơm.
a. Nhóm mang màu và sự liên hợp của các nhóm mang màu
Các chất có màu là do trong phân tử của các chất chứa các
nhóm nối đôi hay nối ba như C=C, C=O, C=N, N=N, C≡C, N ≡N, –NO2…
Do vậy, chúng được gọi là nhóm mang màu. Trong phân tử có càng
nhiều nhóm mang màu liên hợp thì màu của chất sẽ càng đậm. Các chất
màu đậm khi đo phổ tử ngoại khả kiến cho λmax nằm ở vùng có bước
sóng dài. Do đó, những hợp chất hữu cơ có mạch liên hợp dài thì cực đại
nằm ở phía sóng dài.
- Liên hợp π - π
Loại này xuất hiện khi trong hợp chất có chứa các nối đôi liên hợp,
các cực đại hấp thụ chuyển dịch mạnh về phía sóng dài và cường độ
hấp thụ tăng khi số nối đôi liên hợp tăng.
- Liên hợp π - p
Đây là sự liên hợp của nối đôi và cặp electron tự do ở các dị tố
trong các liên kết đôi C=Z (Z=O, N, S…) và C-X (X=Cl, Br, I…) tương ứng
với bước chuyển electron n π*. Sự liên hợp này dẫn đến sự chuyển dịch
cực đại về phía sóng dài nhưng cường độ hấp thụ thấp.


- Liên hợp π - σ hay còn gọi là siêu liên hợp
Nhóm ankyl thế ở liên kết π gây ra hiệu ứng siêu liên hợp. Hiệu
ứng này làm cực đại hấp thụ chuyển dịch về phía sóng dài một ít nhưng
không lớn như hai hiệu ứng trên, εmax không tăng hoặc tăng không
đáng kể.
Chuyển dịch bước sóng λ max về phía sóng dài: π p >ππ>πσ .
Sự tăng cường độ hấp thụ εmax: ππ>π p >πσ .
b. Các yếu tố ảnh hưởng đến cực đại hấp thụ λmax

và

cường độ hấp thụ λmax
Trong phổ UV, đại lượng đặc trưng là λmax (εmax) và được xem
xét căn
cứ trên sự liên hợp của phân
tử.
- Hiệu ứng thế
Khi thay thế nguyên tử H của hợp chất anken hay vòng thơm bằng
các nhóm thế khác nhau, tùy theo nhóm thế đó có liên hợp hay không
liên hợp đối với hệ nối đôi của phân tử mà ảnh hưởng nhiều hay ít đến
phổ tử ngoại của phân tử. Đối với các nhóm thế không liên hợp
(như CH 3, CH2OH, CH2COOH) thì ảnh hưởng ít còn các nhóm thế liên
hợp (như COOH, OH, NO2… ) có ảnh hưởng mạnh làm chuyển dịch cực
đại hấp thụ về phía sóng dài và tăng cường độ hấp thụ.
- Hiệu ứng lập thể
Khi tính đồng phẳng của phân tử bị mất đi thì sự liên hợp của
phân tử bị phá vỡ, làm λmax giảm đi một ít nhưng εmax giảm nhiều, vì
vậy có thể xem εmax là căn cứ để so sánh tính đồng phẳng của một
dạng phân tử cho trước.
- Ảnh hưởng của dung môi
Tùy theo bản chất phân cực của dung môi và chất tan mà phổ tử
ngoại của chất tan thay đổi theo các cách khác nhau. Khi tăng độ phân
cực của dung môi thì dải K chuyển dịchvề phía sóng dài còn dải R (n 
π*) lại chuyển dịch về phía sóng ngắn.


e. Ứng dụng phổ tử ngoại.
Phương pháp phổ tử ngoại có ý nghĩa quan trọng trong lĩnh vực
phân tích định tính, phân tích cấu trúc phân tử và phân tích định lượng.
Nguyên tắc của phương pháp phân tích định lượng là dựa vào mối quan

hệ giữa mật độ quang và nồng độ dung dịch theo định luật Lambert Beer. Ưu điểm của phương pháp quang phổ tử ngoại trong phân tích
định lượng là có độ nhạy cao, có thể phát hiện được một lượng nhỏ
chất hữu cơ hoặc ion vô cơ trong dung dịch, sai số tương đối nhỏ (chi 1
đến 3%).

Hình 1.1.Phổ tử ngoại của -carotene trong dungmôi n-hexan,
etanol
1.1.2. Phương pháp phổ hồng ngoại (IR)
Trong số các phương pháp phân tích cấu trúc, phổ hồng ngoại
cho nhiều thông tin quan trọng về cấu trúc của hợp chất, thông tin chính
mà phổ hồng ngoại cho biết đó là các nhóm chức, các liên kết, kiểu liên
kết.
Khi chiếu các bức xạ hồng ngoại vào phân tử các hợp chất,
bức xạ hồng ngoại sẽ kích thích phân tử từ trạng thái dao động cơ bản
lên trạng thái dao động cao hơn. Có 2 loại dao động khi phân tử bị kích
thích là dao động hóa trị và biến dạng, dao động hóa trị (ν) là dao động
làm thay đổi độ dài liên kết, dao động biến dạng (δ) là dao động làm


thay đổi góc liên kết.


Đường cong biểu diễn cường độ hấp thụ với số sóng của bức xạ
hồng ngoại được gọi là phổ hồng ngoại, trên phổ biểu diễn các cực
đại hấp thụ ứng với những dao động đặc trưng của nhóm nguyên tử
hay liên kết nhất định, (Hình 1.2).

Hình 1.2. Phổ hồng ngoại của anilin
Căn cứ vào phổ hồng ngoại đo được đối chiếu với các dao động
đặc trưng của các liên kết, ta có thể nhận ra sự có mặt của các liên kết

trong phân tử. Một phân tử có thể có nhiều dao động khác nhau và
phổ hồng ngoại của các phân tử khác nhau thì khác nhau, tương tự như
sự khác nhau của các vân ngón tay. Sự chồng khít lên nhau của phổ
hồng ngoại thường được làm dẫn chứng cho hai hợp chất giống nhau.
Khi sử dụng phổ hồng ngoại để xác định cấu trúc, thông tin thu
được chủ yếu là xác định các nhóm chức hữu cơ và những liên kết đặc
trưng.
- Dựa vào mặt (dạng) phổ đồ có thể đánh giá định tính hợp chất
chưa biết thuộc loại thơm hoặc béo (vùng dấu vân tay).
- Quan sát vùng dao động hóa trị C-H và nhận biết các dải có
nguồn gốc hoặc béo hoặc thơm/olefin.


- Đánh giá mức độ phân nhánh mạch các bon dựa vào sự đánh giá
gần đúng ti lệ metyl: metilen từ cường độ tương đối của các dải hấp
thụ trong vùng C-H bão hòa dưới 3000 cm-1.
- Quan sát vùng tần số cao của phổ 4000 - 3000 cm-1. Sự xuất
hiện của
các dải trong vùng này là do sự có mặt các liên kết O-H, N-H và C≡H.
- Quan sát các dải có cường độ tương đối trong vùng 2500 - 1600
cm -1
cho biết sự có mặt hay vắng mặt các liên kết C≡C, C≡N, C=O, C=C.
- Từ các kết quả quan sát 1-5 cố gắng phân loại hợp chất; trên cơ
sở phân loại này ta quan sát tiếp vùng dấu vân tay để cũng cố cho
cấu tạo được giả thiết.
- Nếu không có các dải hấp thụ trong vùng nhóm chức, không kể
các dải dao động hóa trị C-H thì xem có khả năng là các ete, ankyl
halogenua, hợp chất chứa lưu huỳnh, amin bậc ba và hợp chất nitro, và
dựa vào bảng tần số đặc trưng nhóm xem xét tiếp.
Trong trường hợp thông tin cấu trúc dự đoán chưa đủ tin cậy thì

cần dựa vào các dữ kiện của các phương pháp phổ khác hoặc bằng
các mẫu thử hóa học thích hợp.
Phương pháp phổ hồng ngoại có thể được ứng dụng trong phân tích
định lượng một chất trong dung dịch hay trong hỗn hợp. Cơ sở của
phương pháp này dựa trên phương trình định luật Lambert - Beer biểu
hiện mối quan hệ giữa sự
hấp thụ ánh sáng và nồng độ chất:


I
 .C.d  D
Io
Theo phương trình trên, ở một bước sóng xác định, sự hấp thụ
ánh
ελlog

sáng tỷ lệ với nồng độ C và chiều dày cuvet d và bản chất của chất
mẫu. Như vậy, khi phân tích một chất, đo ở một bước sóng xác
định với một cuvet có chiều dày d đã biết thì mật độ quang D λ chi
còn tỷ lệ với nồng độ C của mẫu chất. Vì phương trình trên chi chính
xác với dung dịch có nồng


độ loãng nên phương pháp phân tích định lượng bằng phổ hồng
ngoại chi áp dụng đo trong dung dịch, còn theo phương pháp é p mẫu
rắn (ép KBr) thì chi phân tích bán định lượng.
Phương pháp phân tích định lượng nhờ phổ hồng ngoại cũng có
thể thực hiện theo cách lập đường chuẩn. Pha một loạt mẫu với các
nồng độ khác nhau của chất cần xác định ở dạng tinh khiết rồi đo
giá trị D λ của chúng, sau đó vẽ đồ thị biễu diễn sự phụ thuộc D λ

vào nồng độ C. Vấn đề khó khăn và mắc sai số trong phương pháp này
là tính tỷ số I 0/I. Về nguyên tắc, giá trị I0 và I có thể xác định trên
phổ theo các tìm đường nền rồi đo giá trị I0và I. Khó khăn ở đây là xác
định đường nền sao cho sai số phương pháp là nhỏ nhất bởi vì trên
đường cong phổ có sự che phủ nhau của các đỉnh cho nên có thể có
một số vị trí khác nhau khi vẽ đường nền. Vì thế ngoài phương pháp
đường nền, người ta còn tiến hành theo một số phươ ng pháp khác để
đạt độ chính xác cao hơn.
Sau khi thiết lập được đồ thị đường chuẩn, cần chú ý đường chuẩn
này chi sử dụng được trong phạm vi giới hạn nồng độ ứng với đoạn
thẳng của đường biểu diễn, bởi vì trong giới hạn này mới có sự tuyến
tính giữa mật độ quang và nồng độ dung dịch. Sau đó có thể xác định
nồng độ của dung dịch mẫu cần tìm bằng cách đo giá trị Dx rồi chiếu lên
đồ thị để tìm giá trị Cx.
Phương pháp phổ hồng ngoại cũng có thể áp dụng để phân tích
định
lượng hỗn hợp nhưng thực hiện rất phức
tạp.
1.1.3. Phương pháp phổ cộng hưởng từ hạt nhân
(NMR)
Phổ cộng hưởng từ hạt nhân viết tắt của tiếng Anh là NMR (nuclear
Magnetic Resonance) là một phương pháp vật lý hiện đại nghiên cứu cấu
tạo của các hợp chất hữu cơ, nó có ý nghĩa quan trọng để xác định cấu
tạo các phân tử phức tạp như các hợp chất thiên nhiên. Phương pháp
phổ biến được sử dụng là là phổ 1H-NMR và 13C-NMR.Hạt nhân của
nguyên tử 1H và 13C có momen từ. Nếu đặt proton trong từ trường
không đổi thì moment từ của nó có thể định hướng cùng chiều hay
ngược chiều với từ trường. Đó là spin hạt nhân có tính chất lượng tử

với các số lượng tử +1/2 và -1/2.


a. Hằng số chắn và từ trường hiệu dụng
Hằng số chắn xuất hiện do hai nguyên nhân:
- Hiệu ứng nghịch từ.
- Hiệu ứng thuận từ.
Tỷ lệ cường độ tín hiệu của mỗi nhóm tuân theo tam giác
Pascal như sau:
Bảng 1.1. Tỷ lệ cường độ tín hiệu
Tỷ lệ chiều cao các
vạch

Số đỉnh Ký hiệu

Số
proton

trong mỗi
1

1 đỉnh

Singlet

(N)
0

1:1

2 đỉnh

duplet

1

1:2:1

3 đỉnh

Triplet

2

1:3:3:1

4 đỉnh

Qualet

3

1:4:6:4:1

5 đỉnh

Quynlet

4

1:5:10:10:5:
1
1:6:15:20:15:6:1

6 đỉnh

Sexlet

5

7 đỉnh

septet

6

Nhìn bảng trên thấy các nhóm tín hiệu có độ bội lớn thì cường độ
tín hiệu đỉnh giữa và đỉnh ngoài gấp nhau nhiều lần vì thế đối với nhóm
6, 7 đỉnh trở lên thì chi xuất hiện một số ít hơn. Ví dụ nhóm 7 đỉnh
thường chi xuất hiện 5 đỉnh.
Ngoài ra khoảng cách giữa hai đỉnh liền nhau ở mỗi nhóm được
đo bằng Hertz (Hz) và được gọi là hằng số tương tác spin-spin J. Đây là
một thông số phổ quan trọng như độ chuyển dịch hoá học.
b. Độ chuyển dịch hoá học:
Độ chuyển dịch hóa học : Do hiệu ứng chắn từ khác nhau nên
các hạt nhân 1H và 13C trong phân tử có tần số cộng hưởng khác nhau.
Đặc trưng cho các hạt nhân 1H và 13C trong phân tử có độ chuyển dịch
hóa học δ; đối với hạt nhân 1H thì:

 

 TM S x
o

.10

6

( ppm)

Trong đó: νTMS, νx là tần số cộng hưởng của chất chuẩn TMS
và của hạt nhân mẫu đo, νo là tần số cộng hưởng của máy phổ.
Đối với các hạt nhân khác thì độ chuyển dịch hóa học được định
nghĩa
một các tổng quát như sau:
 

c huan x
6
.10 ( ppm)

o

Trong đó: νchuan, νx là tần số cộng hưởng của chất chuẩn
và của hạt nhân mẫu đo, νo là tần số cộng hưởng của máy phổ.
Dựa vào độ chuyển dịch hóa học  ta biết được loại proton nào có
mặt trong chất được khảo sát. Đối với 1H-NMR thì δ thường có giá trị
từ 0-12 ppm, đối với 13C-NMR thì δ thường có giá trị từ 0-230 ppm.

Hình 1.3.Phổ cộng hưởng từ hạt nhân của benzyl axetat
Hằng số chắn σ xuất hiện do ảnh hưởng của đám mây electron
bao quanh hạt nhân nguyên tử, do đó tùy thuộc vào vị trí của hạt nhân
1H và 13C trong phân tử khác nhau mà mật độ electron bao quanh nó


khác nhau dẫn đến