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PraktikumPhysikalischeundAnalytischeChemie

NMR‐Versuch

KontaktCarlaRigling HCIE314,22897,[email protected]

RobertSteinhoff HCID325,23875,[email protected] HCID330,34668,[email protected]

Version17.Februar2014

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Aufgabe

ImerstenVersuchsteilwirdeigenhändigeineNMR‐ProbeeinerbekanntenVerbindungvorbereitetundein1H‐Spektrumgemessen.

ImzweitenVersuchsteilerhältjedeGruppeeinebereitszubereiteteNMR‐ProbeeinerunbekanntenorganischenVerbindung(inkl.derenSummenformel).DieKonzentrationderProbebeträgtzwischen50und100mM.Ein‐undzweidimensionaleNMR‐SpektrenderProbesollengemässuntenstehenderVorschriftaufgenommenwerden.DieerhaltenenSpektrensollenaufdemeigenenRechnerprozessiertundausgewertetwerden.DiedazunotwendigeSoftwarewirdzurVerfügunggestellt(PCundMac).ZielistdiemöglichstvollständigeStrukturbestimmungderVerbindung.

ProGruppesolleinBerichtabgebenwerden.DieAnforderungenandenBerichtsindausführlichamEndederVersuchsanleitungbeschrieben.

Achtung!

DasindiesemVersuchverwendeteSpektrometerkostetmehrereHunderttausendFrankenundwirdvonallenForschungsgruppenimLOCgenutzt.DasLOCerwartetdarumäussersteSorgfaltimUmgangmitdemGerät.InsbesonderesollendieVorschriftenzudiesemVersuchgenaubefolgtwerden.Jacken,Taschenetc.dürfennichtmitindenRaumgenommenwerden.MöglicheDefekteamGerätoderVerschmutzungdurchzerbrocheneProbenetc.müssendemzuständigenAssistentensofortgemeldetwerden.


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Probenpräparation

Zunächstsolleine50mMLösungeinerausgewähltenSubstanzindeuteriertemLösungsmittelhergestelltwerden.

• HierfürwirddiebenötigteMengeSubstanzeingewogenundineinemPillenglasin0.6mLdeuteriertemLösungsmittelgelöst.DasgewählteLösungsvolumenentsprichtimNMR‐RöhrcheneinerFüllhöhevonetwasmehrals4.0cm.EineniedrigereFüllhöhe(wenigerLösungsmittel)würdedasShimmenerheblicherschweren.ZuhochgefüllteRöhrchen(mehrLösungsmittel)führenzuSensitivitätsverlust,weilTeilederLösungausserhalbderRF‐SpulennichtmehrzumSignalbeitragen.Wichtig:DieSubstanzmusssichvollständigimgewähltenLösungsmittelauflösen!

• AnschliessendwirddieLösungübereinKleenex‐Papiertuch(sieheAbbildung)ineinNMR‐ProbenRöhrchenfiltriert.FeineFasernoderandereFeststoffediewährendderMessungdurchRotationdesProbenröhrchensaufgewirbeltwerden,störendieHomogenitätdesMagnetfelds.

• DaszurReferenzierungbenötigteTetramethylsilan(TMS)wirdmittelseinerHamiltonglasspritzezurProbezugegeben.Hierbeiwerden100µLTMSausderGasphase,direktüberderFlüssigkeitsoberflächeaufgezogen.

Nunsollein1H‐NMRSpektrumwieimFolgendenbeschriebengemessenwerden.WeitersollenalleSignaledenentsprechendenProtonenimMolekülzugeordnetwerden.


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EinloggenundSpektrometer‐Softwarestarten

• AlsNMRPraktikumeinloggen(username:nmrprakt;pwd:nmrprakt1).• ÖffnenderSpektrometer‐Software:DoppelklickaufTopspinIcon.

DerBildschirmsolltenunfolgendermassenaussehen:

Sampleeinsetzen

• AufKommandozeileejeingeben.• WartenbisLuftstromangeschaltetistundSpinnermitDummy‐Röhrchenoben

amMagnetenerscheint(dasgehteinigeSekunden).• SpinnerentnehmenundDummy‐RöhrchenmiteigenemRöhrchenersetzen

(Dummy‐Röhrchensicheraufbewahren!).• HöhedesRöhrchensimSpinnermitGaugerichtigeinstellen.(Achtung:Durch

falscheingestellteHöhekannderProbenkopfbeschädigtwerden!)

• SpinnermitRöhrchenvorsichtigwiederaufLuftstromsetzen.


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• AufKommandozeileijeingeben.

DateifürSpektrenerzeugen

• DreimalaufkleinesHebelchenklickenundaufdasnunsichtbareIcon(angeschriebenmit1‐50mMStrychnin...)doppelklicken.

AufdemBildschirmistnundas13C‐SpektrumvonStrychninzusehen.DiesesdientalsVorlagefürunserersteseigenesSpektrum.

• TastenkombinationCtrlNdrücken(oderaufKommandozeileedceingeben).EserscheinteinDialog‐Fenster.

• AufersterZeileNAMEersetzenmit<Gruppenname>‐<Samplename>(alsoz.B.Gruppe22‐Sample5).

• UnterSOLVENTdasrichtigeauswählen,denInhaltdesFeldesTITLElöschen(wirwerdendenrichtigenTitelspäterhinzufügen)undallesmitOKbestätigen.

Probelocken

AufKommandozeilelockeingeben.EserscheinteineAuswahlvonLösungsmitteln:DasrichtigeauswählenundmitOKbestätigen.AnzeigeaufLock‐Displayverfolgen:NacherfolgreichenLockensollteimLock‐DisplayeineverrauschteLiniezusehensein,diesichhin‐undherbewegt.UnterderKommandozeileistamlinkenRanddieMeldung„lockn:finished“zulesen.

TuningundMatching

DasTuningundMatchingistComputer‐gesteuertundgeschiehtaufWunschautomatisch.DazuaufKommandozeileatmaeingeben.Dawirein13C‐Experimentmit1H‐Entkopplungaufgesetzthaben,geschiehtdasTuningundMatchingfürbeideKerne.DerVorgangistbeendet,wennunterderKommandozeiledieMeldung„jobsucceeded“angezeigtwird.FürmanuellesTuningundMatchingatmmeingeben.

SpinningeinschaltenundProbeshimmen

• AufKommandozeilebsmsdispeingeben.EserscheintdasBSMS‐Kontrollfenster:


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• UnterTabMainaufZeileSampleaufdenButtonSpinklicken.

NacheinerWeilesollteaufdemStatusbalkendasfolgendeIconzusehensein:

DieProberotiertnunmitkonstanterGeschwindigkeit(20Hz)umdieeigeneAchse.

• AufKommandozeiletopshimeingeben(dieserBefehlaktiviertdieGradientenshim‐Routine:dieProbewirdnunautomatischgeshimt).

• NacherfolgreichemShimming(„jobsucceeded“)imBSMS‐KontrollfensteraufZeileLockaufdenButtonGainklickenundmitdemMausraddenlockgaineinstellen:Diesichhin‐undherbewegendeLiniesollaufdieobersteHilfsliniezuliegenkommen.

• BSMS‐KontrollfensterschliessendurchKlickendeskleinenKreuzesamoberenrechtenRanddesFensters.WirbefindenunsjetztwiederimvorbereitetenFensterdes13C‐Spektrums.BevorwirdiesesSpektrummessennehmenwireinProtonen‐Spektrumauf.

1H‐Spektrumaufsetzenundmessen

• TastenkombinationCtrlNdrücken.• UnterEXPNOdieZahl1eingeben,unterEXPERIMENTPROauswählenundmit

OKbestätigen.DamithabenwirunterExperiment1denvorbereitetenParametersatzfürein1H‐SpektrumübernommenundmüssennunnochdieaktuellenEinstellungenfürdieverschiedenenWerteeinlesen(powerlevelsetc.).

• DazuaufderKommandozeilegetprosoleingeben.(Achtung:DieserSchrittistwichtig.FalschepowerlevelskönnendasGerätschwerbeschädigen!)

• AnschliessendaufderKommandozeilergaeingeben.Derreceivergainwirdnunautomatischoptimiert.WartenbisdieserVorgangabgeschlossenist(Meldung„jobsucceeded“linksunterKommandozeile).DerbestimmteWertkanndurchEingabevonrgaufderKommandozeileabgelesenwerden.WirnotierendieseZahlfürspäter(sieheCOSY).


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• UnterdemTabTitleeinenTitelfürdasExperimenteingeben:<Gruppenname>‐<Samplename>300MHz1HSpektrum

• TiteldurchdrückendesDiskettensymbolssichern• AufderKommandozeileasedeingeben:DieWertefürdiewichtigsten

Parameterwerdenangezeigt.Wirsetzenns(dieAnzahlscans)auf16undlassendieübrigenParameterunverändert.(AlleParameterkönnenauchdurchEintippenihresNamensaufderKommandozeileangeschautwerden.)

• WirstartennundasExperiment:DazuaufderKommandozeilezgeingeben.

DerFortschrittdesExperimentskannaufdemStatusbalkenverfolgtwerden:

• NachBeendigungdesExperimentsstartenwirdieFourier‐Transformationder

DatenindemwiraufderKommandozeiledenBefehlfpeingeben.DerBefehlapkstartetdieautomatischePhasenkorrektur.

ÜberprüfenderShims

• ZoomaufdieRegiondesSpektrumsum0ppmdurchüberstreichenderRegionbeigedrückterlinkerMaustaste.DasTMS‐Signalsolltedeutlichzusehensein.WeitereinzoomenbisdasSignalisoliertdargestelltist.

• dpl (AbspeichernderdargestelltenRegion) • mit hwcalbestimmenwirdieLinienbreitedeshöchstenPeaksinderzuvor

mitdplabgespeichertenRegion(dieLinienbreitedesTMS‐Signals).

DerShimistakzeptabel,wenndieLinienbreitedesTMS‐Signalsca.0.5HzbeträgtunddieSiliziumsatellitengutsichtbarsind.

• AbspeichernderShimwerte:wsh <Gruppe>-<Sample>-<Wochentag>(Beispiel:wsh Gruppe22-Sample4-Mo).DieseWertekönnenspäterjederzeitwiedereingelesenwerdenmitrsh(Beispiel:rsh Gruppe22-Sample4-Mo)

SampleausdemMagnetennehmen

• Rotationausschalten:AufKommandozeilerooffeingeben.• Lockausschalten:AufKommandozeilelockoffeingeben.• AufKommandozeileejeingeben.• WartenbisLuftstromangeschaltetistundSpinnermitSampleobenam

Magnetenerscheint• SpinnerentnehmenunddurchneuesRöhrchenmitunbekannterSubstanz

ersetzen.• AufKommandozeileijeingeben.

NunnochmalszurückzuAbschnitt„DateifürSpektrenerzeugen“(Seite6)unddenArbeitsanweisungenweiterfolgen.


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13C‐Spektrumaufnehmen

• ZumvorbereitetenExperimentwechseln:AufderKommandozeilere 2eingeben.

• AuchhieraktuelleWertefürdieParametereinlesen:getprosol.• EineTitelfürdasSpektrumeingebenundsichern.• DietotaleMesszeitfürdasExperimentkanndurchEingabevonexptaufder

Kommandozeileabgefragtwerden.DieMesszeitsollteetwa20–30Minutenbetragen.nsgegebenenfallsanpassen.

• Experimentstarten:zg.(derreceivergainmussfür13C‐Spektrennormalerweisenichtangepasstwerden)

• UnterdemTabAcqukanndasakkumulierteSignalinEchtzeitangeschautwerden.WollenwirdasSignaljetztschonFourier‐transformieren,gebenwiraufderKommandozeiletrein.DadurchbewegenwirdieDatenindenArbeitsspeicher.DerBefehlefpaufderKommandozeilestartetdieFourier‐Transformation.Phasenkorrekturmitapk.

• WartenbisdasExperimentbeendetist.FürdierestlichenExperimenteschaltenwirdassamplespinningab.DazutippenwiraufderKommandozeilero offein.

DasSample‐Iconsolltejetztwiedersoaussehen:

COSYSpektrum

• AusgehendvonExperiment1wirdnuneinCOSY‐Spektrumaufgesetzt.• WechselnzuExperiment1:re 1.• CtrlN.AlsEXPNO10eingeben.UnterEXPERIMENTCOSYauswählen.MitOK

bestätigen.• getprosol • TitelfürdasExperimenteingeben.• DerspektraleBereichsolljetztaufdieinExperiment1gemessenenSignale

eingegrenztwerden.DiezuveränderndenParametersindO1P,2SWund1SW.(sieheBeispielspektrumundParameterübersichtweiterunten)

• GeeigneteWertefürNSsind2oder4;für2TD2048(2k);für1TD256oder512

DieAquisitionszeitkanndurchEingabevonAQ aufderKommandozeileüberprüftwerden.DieserWertsollnichtüber0.5sliegen,ansonstenmuss2TDoderSWentsprechendverändertwerden.

• rgvonExperiment1übernehmen.• zg

2D‐Spektrenkönnenjederzeitmitxfbprozessiertwerden(keintrnotwendig).DasaufgenommeneCOSYistnichtphasensensitiv.EsistalsokeinePhasenkorrekturnotwendig.

• WartenbisdasExperimentbeendetist.


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Beispielspektrum:

AlleSignaleliegenhierineinemBereichzwischen–0.5und8.5ppm.IdealerweisesetzenwirdenTransmitterindieMittediesesBereichs:O1P 4(DerWerteinesParameterswirdneugesetztdurchEingabeseinesNamensaufderKommandozeilegefolgtvomneuenWert).DiespektraleBreiteistindiesemBeispielca.9.00ppm.DieserParameteristineinemhomonuklearen2D‐ExperimentüblicherweisegleichfürbeideDimensionenmussabereinzelnangepasstwerden:2SWheisstderParameterfürdiedirekteDimensionund1SWfürdieindirekteDimension.(1SWistkeineZuweisungsonderneinParameter‐Name!).DurchTippenvonSW aufderKommandozeilekönnenwirbequembeideanpassen.

WichtigeParameterfür2‐DExperiment(Übersicht):

TD:SummederaufgenommenenDatenpunkte(imaginärundreell)inderdirektenDimension(2TD),bzw.zweimaldieAnzahlderInkrementeinderindirektenDimension(1TD).TDbestimmtzusammenmitSWdieAquisitionszeitAQnachderBeziehung:

(1)

1/AQwiederumentsprichtderdigitalenAuflösungdesSpektrums(AbstandzwischenzweiPunkteninHz).Zwischen0.25und0.5sfürAQsindhierausreichend(undentsprecheneinerdigitalenAuflösungvon2–4Hz).BeisehrkleinerspektralerBreiteSWkanndarumauchTD(undsomitdieMengederzuspeicherndenDaten)reduziertwerden.NormalerweiseliegtTDzwischen1kund2k(1ksind1024Datenpunkte).

AnalogzurdirektenDimensionbestimmtTDauchinderindirektenDimensiondieAuflösung.DafürgrosseWertevon1TDdietotaleAufnahmezeitsehrlangwird,musshiereinKompromissgefundenwerden.Meistreichen128bis256InkrementefüreinbefriedigendesErgebnis:Dasentsprichteinem1TDvon256bzw.512.

NS:AnzahlscansproInkrement.GeeigneteWertehängenimWesentlichenvonderProbenkonzentrationab.Pulsprogrammefür2‐DExperimenteverlangenhäufigeinePotenzvon2fürNS(i.e2,4,16,...).Wichtig:Signal/Rauschen(S/N)istproportionalzu√NS.EineVerdoppelungvonNSführtalsonurzueinemAnstiegvonS/NumeinenFaktor1.4.

DS:AnzahldummyscansvordemerstenInkrement.DasausdiesenscansresultierendeSignalwirdnichtgespeichert.DiedummyscansdienenderEquilibrierungdesSpektrometers.DS=2*NSistmeistvernünftig.

D1:Relaxationszeitzwischenzweiscans.D1bestimmtwesentlichdietotaleAufnahmezeitfüreinExperiment.DerWertsolltealsonichtzulangsein.ZukurzeWertefürD1führenallerdingszuspektralenArtefakten.EineZeitzwischen1und2sisteinguterAnfangswert.

DurchEingabevonexptkanndieGesamtmesszeitabgefragtwerden.DieGesamtmesszeitwirdhauptsächlichdurchdiegewähltenWertevonNS,1TDundD1bestimmt.

AQ =

TD

2SW


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HSQC‐Spektrum

AnalogzumCOSY‐SpektrumwirdausgehendvoneinemexistierendenExperimenteinHSQCaufgesetzt:

• AusgehendvonExperiment10CtrlNdrücken.AlsEXPNO11eingeben.UnterEXPERIMENTHSQCauswählen.MitOKbestätigen.DereingeleseneParametersatzentsprichteinemMultiplizitäts‐editiertemHSQC‐Spektrummitsensitivityenhancement.

• getprosol • GeeigneteWertefürNSsind2oder4;für2TD2048(2k);für1TD256oder512

DaessichumeinheteronuklearesExperimenthandeltmüssenwirdenspektralenBereichinderindirektenDimension(O2P,1SW)unabhängigvonderdirektenDimension(O1P,2SW)eingrenzen.0–160ppmsindfür1H‐tragendeKohlenstoffemeistausreichend(alsoO2P 80,1 SW 160).

Achtung:DawirwährendderAquisitionszeitaufdem13C‐Kanalentkoppeln,sollteAQ0.4snichtübersteigen,damitdieBelastungfürVerstärker,ProbenkopfundProbenichtzuhochwird:TDalsogegebenenfallsverkleinern,sodassAQ<0.4s(giltfür300MHzSpektrometer).

• rga • zg • WartenbisdasExperimentbeendetist.

HMBC‐Spektrum

• AusgehendvonExperiment11CtrlNdrücken.AlsExperimentnumber12eingeben.UnterParameterHMBCauswählen.MitOKbestätigen.

• Getprosol • GeeigneteWertefürNSsind8oder16;für2TD2048(2k);für1TD512

SpektralenBereichinbeidenDimensionenentsprechendden1Hund13C‐Spektrenanpassen(imUnterschiedzumHSQCerwartenwirauchKorrelationenzuquaternärenKohlenstoffatomenwiez.B.Carbonylen!).2TDisthiernichtmehrkritisch,weilwirwährendderAufnahmenichtEntkoppeln.Mehrals0.5sfürAQsindabernichtsinnvoll.AlsoTDeventuellerniedrigen.

• rga • zg • WartenbisdasExperimentbeendetist.


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SampleausdemMagnetennehmen

• Lockausschalten:bsmsdisp.UnterTabMainaufZeileLockaufdenButtonOnOffklicken.

• AufKommandozeileejeingeben.• WartenbisLuftstromangeschaltetistundSpinnermitSampleobenam

Magnetenerscheint• SpinnerentnehmenundeigenesRöhrchenmitDummy‐Röhrchenersetzen.• HöhedesDummy‐RöhrchensimSpinnermitGaugerichtigeinstellen.(Achtung:

DurchfalscheingestellteHöhekannderProbenkopfbeschädigtwerden!)• SpinnermitDummy‐RöhrchenvorsichtigwiederaufLuftstromsetzen.• AufKommandozeileijeingeben.

TransferderDatenaufdenServer

DieDatensindbisjetztnuraufdemComputerdesSpektrometersgespeichert.FürdenweiterenGebrauchkopierenwirsieaufeinenServer,umsievondortaufdeneigenenComputerherunterzuladen.DazustartenwirdasProgrammgFTPdurchDoppel‐KlickaufdasentsprechendeIconamunterenRanddesBildschirms:

EsöffnetsichfolgendesFenster:

UnterdemMenüBookmarkswählenwirnmroc:


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DieVerbindungzumServerwirdnunhergestellt.ImlinkenTeilfensterwählenwirdenzukopierendenOrdnermitdenNMR‐Datenaus(z.B.Gruppe22‐Sample4)undstartendenKopiervorgangdurchKlickenaufdennachrechtsgerichtetenPfeil:

EineKopiederDatenbefindetsichjetztaufnmroc.ethz.chunterdemVerzeichnis/home/nmrprakt/dataundkannvondortmitFilezilla,winscpo.ä.aufdeneigenenRechnerkopiertwerden(username:nmrprakt;pwd:nmrprakt1).

ProzessierenundAuswertenderSpektreninMestreNova

InstallationAufderWebsitedesNMR‐Service(www.nmrservice.ethz.ch/intranet/license‐files)musszuerstdasLizenz‐FilefürMestreNovaheruntergeladenwerden(Loginmitnethz‐Passworterforderlich).Anschliessendaufhttp://mestrelab.comdieneuesteVersion(9.0.0)derSoftwareherunterladen(LinkobenaufderSeiteunterDownload&Trial).InstallierenundStartenderSoftware.EserscheintfolgendeMeldung(hierinderMac‐Version):

AufdenButtonInstallKlicken,denOrtdesLizenzfilesangebenundLizenzierungabschliessen.DieSoftwaremussjetztneugestartetwerdenundistdanachbetriebsbereit.

ÖffneneinesSpektrumsWenndieobigeVorschriftbefolgtwordenist,solltenallezueinemSamplegehörigenSpektrenineinemOrdnermitNamen<Gruppenname>‐<Samplename>gespeichertsein.


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IndennurmitZahlenbezeichnetenUnterordnernbefindensichdieeinzelnenSpektren.Soentsprichtz.B.derOrdner1dem1H‐SpektrumundderOrdner11demHSQC‐Spektrum.DieeigentlichenDatenbefindensichindiesenUnterordnernindenmitfid(für1D‐Experimente)oderser(für2D‐Experimente)bezeichnetenDateien.

NachdemStartvonMestreNovamüssenjetztdiefidoderserDateiennurnochaufdieArbeitsflächedesProgrammsgezogenwerdenundwerdensoautomatischprozessiertunddargestellt.

DieSpektrenoderAusschnitteausdenSpektrenkönnennachdemBearbeitendirektgedrucktoderalspdf,jpegetc.fürdieweitereVerwendungimBereichtabgespeichertwerden.VordemBeendendesProgrammsnichtvergessendieSpektrenauchimMnova‐Formatabzuspeichern(Disketten‐Symbol),damitdiePhasenkorrekturen,Beschriftungenetc.erhaltenbleiben!

ErsteSchritteinMestreNovaNachdemöffneneines1H‐,13C‐undeinesHSQC‐SpektrumssiehtderBildschirmsoaus(Mac‐Version):

InderfolgendenAnleitungwirdsehrhäufigGebrauchvonTastenkürzeln(Shortcuts)gemacht.+Pbedeutetdabeiz.B.dasgleichzeitigeDrückenderShiftundderP‐Taste.EinbestimmterModus(z.B.fürdieIntegration)kanndurchdrückenvonEscwiederverlassenwerden.


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PhasenkorrekturAlsErstesstellenwirdiePhaseim1H‐Spektrumrichtigein.Dazubenutzenwir+P.

WirplatzierendievioletteLinie(durchVerschiebendesPositionCursersimPhaseCorrectionFenster)aufeinemgutsepariertenSignalameinenRanddesspektralenBereichsundkorrigierenPH0fürdiesesSignaldurchAuf‐oderAbwärtsbewegungderMausbeigedrückterlinkerTaste(InstruktionenimPhaseCorrectionFensterbeachten):

AllfälligePhasenverzerrungenamanderenEndedesspektralenBereichs(hiergutzusehenfürdasTMS‐Signal)werdenmitPH1korrigiert(analogzuPH0abermitrechterMaustaste).DasErgebnissiehtjetztsoaus:


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DurchSchliessendesPhaseCorrectionFenstersistderVorgangabgeschlossen.

ReferenzierungAlsnächstesmüssenwirdasSpektrumrichtigreferenzieren.ImvorliegendenFallsetzenwirdafürdasTMS‐Signalauf0ppm.DazuzoomenwiraufdenBereichum0ppm(Zoomen:Z.DergezoomteBereichkannverschobenwerdenmitPundanschliessenderMausbewegung.Auszoomenmit+Z.GanzesSpektrummitF)undbenutzenL.Beigedrückter‐TasteaberohnedieMaustastezudrückenverschiebenwirdasFadenkreuzaufdasMaximumdesTMS‐Signals.

EinanschliessenderLinksklicköffnetdasReferenzierungsfenster.DortsetzenwirbeiAutoTuningeinHäckchenundgeben0.0ppmalsneueVerschiebungdesTMS‐Signalsein.BestätigenmitOK.


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Fürdas13C‐Spektrumanalogwiefürdas1H‐Spektrumvorgehen.Wichtigist,dassdie1DSpektrenkorrektreferenziertwurdenbevormanmitderReferenzierungder2DSpektrenfortfährt.

Tracesin2D‐SpektrenObenundlinksvomHSQC‐SpektrumsindsogenannteTracesabgebildet.EshandeltsichimMomentnochumProjektioneninRichtungf1bzw.f2.(FallsdieTracesnichtabgebildetsindkönnensieübereinenRechtsklickaufdasSpektrumundanschliessenderAuswahlvonShowTraces,angezeigtwerden.)Nützlicheristes,dieentsprechenden1H‐und13C‐SpektrenalsTraceszuverwenden.DazuziehenwireinfachmitderMausdieentsprechendenSpektrenandenoberenbzw.linkenRanddesHSQC‐Spektrums.


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PhasenkorrekturimHSQC‐SpektrumShortcut:+P.WirkorrigierenzuerstdiePhaseinderdirektenDimension(f2):Feldf2auswählen,fallsesnochnichtaktivist,unddievertikalevioletteLinieaufeingutsepariertesSignalameinenRanddesspektralenBereichsbewegen.DiePhasekannjetztwieobenfürdas1H‐Spektrumbeschriebenkorrigiertwerden.FüreinePhasenkorrekturinderindirektenDimensionFeldf1auswählenundanalogvorgehen.

DasErgebnissiehtdanachsoaus:

ReferenzierungdesHSQC‐SpektrumsRundbeigedrückterShift‐TasteFadenkreuzaufdasZentrumeinesgutsepariertenSignalsbewegen.Links‐Klick.


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DasnunerscheinendezweiteFadenkreuz(imfolgendenBildrotdargestellt)mitderMausaufdiegewünschtePositionimVerhältniszudenTracesbewegen.AnschliessendLinks‐Klick.

FürdasCOSYunddasHMBCSpektrumanalogwiefürdasHSQCSpektrumvorgehen.COSYundHMBCsindnichtPhasensensitiv,deshalbistkeinePhasenkorrekturnotwendig.Um2DSpektrenschöndarzustellenistderContourPlotdemBitmapPlotvorzuziehen.DazuRechtsklickaufdasSpektrumundanschliessend2DPlotMethodgefolgtvonContourPlotauswählen.


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Integraleim1H‐Spektrum:Zum1H‐SpektrumwechselndurchAuswahlderentsprechendenSeiteimlinkenBereichdesDisplays.Integralkurvendarstellen(nurbeimerstenMalnötig):IndasSpektrumklickenundanschliessenddurchRechtsklickdasPropertiesMenuaufrufen.UnterIntegralsbeiCurveeinHäckchensetzen,aufdenButtonSetasDefaultklickenundmitOKbestätigen.

Integrieren:ShortcutI.DanachgewünschteRegionenbeigedrückterlinkerTastemitderMausüberstreichen.


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Peak‐PickingShortcutK.beigedrückterMaustastegewünschtenBereichüberstreichenundmitderhorizontalenLiniedieuntereSchwellefürdasPickingdefinieren(Peaks,diekleinersindalsdieseSchwelle,werdenignoriert).

MessenvonPeakabständenShortcutC.VertikaleLiniedesFadenkreuzesaufeinemPeakmaximumplatzieren,beigedrückterMaustastezueinemanderenPeakmaximumfahren.DerentsprechendeAbstandwirdineinemFensterangezeigt:


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VerwendeteShortcuts

Bewegung

Z Einzoomen

+Z Auszoomen

P Zoombereichverschieben(panning)

F GanzesSpektrumanzeigen

Sonstige

+P Phasenkorrektur

L Referenzieren1D

R Referenzieren2D

I Integration

P PeakPicking

C Fadenkreuz(crosshair)

Esc VerlasseneinesModus


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BerichtzumNMRVersuch

GenerellesEswirdeinkurzer,präzisgeschriebenerBerichtverlangt.DamitgenügendPlatzfürKorrekturenbleibt,sollteeinZeilenabstandvon1.5cmverwendetwerden.InhaltdesBerichtsistnurderzweiteVersuchsteil,d.h.dieStrukturaufklärungderunbekanntenSubstanz.

AusschlaggebendfürdieBewertungderBerichteistdieausreichendeBeschreibungderResultatesowiederenDiskussion.DiekorrekteIdentifizierungderSubstanzistkeineVoraussetzungfürdieAnnahmedesBerichts.

AufbauDerBerichtsollteinfolgendeTeilegegliedertsein:

Titelblatt:

•PraktikumPhysikalischeundAnalytischeChemie/NMRSpektroskopie

•Assistent:CarlaRigling,RobertSteinhoffoderGuidoZeegers•GruppenNr.

•Namen(alphabetisch)undE‐Mail‐AdressenallerPersonen

•VersionNr.,Ort,Datum

AEinleitung:

Aufgabenstellung,kurzeBeschreibungderdurchgeführtenExperimenteundverwendeteMessinstrumente.

BErgebnisseundDiskussion:

Abbildungder1H‐,13C‐undHSQC‐Spektren,sodassalleSignalegutsichtbarsind(fallsnötig,bestimmteAusschnittealsVergrösserungenseparatdarstellen).Im13CSpektrumsindallePeaksvontiefemnachhohemFelddurchzunummerieren.DieseNummernsollenauchzurBeschriftungdes1H‐unddesHSQC‐Spektrumsverwendetwerden.WeitereineTabelle(sieheBeispiel–Tabelle)mitden1Hund13CchemischenVerschiebungen,wennmöglichinklusivederMultiplizitätenundentsprechendenKopplungskonstantender1HSignale.Tabelle11H‐und13C‐NMRchemischeVerschiebungenundKopplungskonstanteninCDCl3

Nummer δC, typ δH, mult. (J in Hz)1 146.3,CH 5.99,dd(17.4,10.7)2a 110.8,CH2 5.20,dd(17.4,1.2)2b 4.98,dd(10.7,1.2)3 71.08,C 3‐OH 2.17,s


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4 29.4,2CH3 1.31,sDiskussionderVorgehensweisezurStrukturaufklärungderunbekanntenSubstanz.DieArgumentesollendabeidurchAusschnittedergemessenenSpektrenunddiedarinenthaltenenKorrelationen(sieheHMBCundCOSY)unterstütztwerden.

AmEndesolleinStrukturvorschlagfürdiegemesseneSubstanzmitentsprechenderNummerierungderKohlenstoffatomegemachtwerden(sieheunten).

CLiteratur:

AngabederverwendetenoderzitiertenLiteratur:ReferenzeninderReihenfolgeauflisten,inwelchersieimTextzitiertwerden.DieNamenallerAutorenderzitiertenPublikationsollenaufgeführtwerden.DieNamenderZeitschriftenunddieNummernderBändewerdenkursivgeschrieben.

BeispielevonReferenzenzuArtikelninZeitschriften[1],Buchkapiteln[2],Büchern[3],Patenten[4],Computerprogrammen[5]undDissertationen[6].

[1] G.R.Fulmer,A.J.M.Miller,N.H.Sherden,H.E.Gottlieb,A.Nudelman,B.M.Stoltz,J.E.Bercaw,K.I.GoldbergOrganometallics2010,29,2176.

[2] H.A.Krässig,in'CelluloseStructure,AccessibilityandReactivity',Ed.M.B.Huglin,GordonandBreachSciencePublishers,Yverdon,1992,Vol.11,p.6

[3] J.D.Dunitz,'X‐RayAnalysisandtheStructureofOrganicMolecules',VerlagHelveticaChimicaActa,Basel,andVHC,Weinheim,1995.

[4] T.Kamata,N.Wasada,Jap.Pat.2‐204469,1990,p.381‐384.

[5] G.M.Sheldrick,SHELXL97,ProgrammfortheRefinementofCrystalStructures,UniversityofGöttingen,Germany,1997.

[6] B.R.Peterson,Ph.D.Thesis,UniversityofCalifoniaatLosAngeles,1994.

DAnhang:

ListederverwendetenAbkürzungen.

KontaktCarlaRigling HCIE314,22897,[email protected]

RobertSteinhoff HCID325,23875,[email protected] HCID330,34668,[email protected]

OH1

2 3

4

4

Abbildung1StrukturvorschlagdesuntersuchtenMoleküls


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