Vom NMR-Spektrum zur Strukturformel Organischer Verbindungen: Ein kurzes Praktikum der NMR-Spektroskopie

دانشجویان از تمام رشته های شیمی و داروسازی امروزه توضیح ساختار را با تشدید مغناطیسی هسته ای (NMR) می آموزند. به ندرت مدرک دیپلم، آزمون یا پایان نامه دکتری وجود دارد که مشکلی در آن با کمک NMR حل نشود. بنابراین متون ارزان قیمتی مورد نیاز است که با مثال هایی به دانش آموز نشان می دهد که چگونه NMR می تواند برای توضیح ساختاری استفاده شود. آثار تاسیس شده در طیف‌سنجی NMR به اصول فیزیکی روش‌های قدیمی و جدید و روابط بین پارامترهای NMR و ساختار شیمیایی می‌پردازد. آنها به سختی "دانستنی" توضیح ساختار را با NMR منتقل می کنند، بنابراین توصیه های ملموس، تاکتیکی و استراتژیک کمی در مورد مسیر فکری "از طیف NMR تا فرمول ساختاری" ارائه می کنند. این متن، که از سخنرانی‌ها و سمینارهای متعدد به بلوغ رسیده است، تلاشی است تا به دانشجویان، فارغ‌التحصیلان و دانشجویان دکترا مقدمه‌ای نظام‌مند، آسان و ارزان قیمت در مورد تاکتیک‌های روشن‌سازی ساختار توسط NMR ارائه دهد. او با تکرار عمدی بسیار کوتاه مفاهیم اولیه ابتدایی، متغیرهای قابل اندازه‌گیری و روش‌های اندازه‌گیری، خواننده را در حال و هوای مناسب قرار می‌دهد. کتاب های درسی معتبر نباید جایگزین شوند. این با مقدمه‌ای بر تاکتیک‌های روشن‌سازی ساختار با استفاده از روش‌های NMR یک‌بعدی و دو بعدی دنبال می‌شود. تمرکز همیشه بر این سوال است که چگونه اندازه‌گیری‌ها و پارامترهای حاصل از آنها به زیرساخت‌ها تبدیل می‌شوند. این فصل، طبق معمول، اطلاعاتی در مورد مبانی فیزیکی روش‌های اندازه‌گیری، تئوری جابجایی‌های شیمیایی و جفت شدن اسپین-اسپینی ارائه نمی‌کند. بلکه به جنبه‌های اساسی ساختار مولکولی تقسیم می‌شود که باید هنگام شناسایی هر ترکیب مشخص شود: ساختار، پیکربندی و ترکیب نسبی، پیکربندی مطلق، برهم‌کنش‌های درون و بین مولکولی، دینامیک مولکولی.

Studenten aller Fachrichtungen der Chemie und Pharmazie lernen heute Strukturaufklärung durch kernmagnetische Resonanz (NMR). Es gibt kaum eine Diplom-, Examens- oder Doktorarbeit, in der nicht ein Problem mit Hilfe von NMR gelöst wird. Gefragt sind daher preiswerte Texte, die dem Studenten an Beispielen zeigen, wie man NMR bei der Strukturaufklärung einsetzt. Etab­ lierte Werke der NMR-Spektroskopie behandeln physikalische Grundlagen alter und neuer Methoden sowie die Zusammenhänge zwischen NMR-Parametern und chemischer Struktur. Sie vermitteln kaum das "gewußt wie" der Strukturauf­ klärung mit NMR, geben also wenig konkrete taktische und strategische Hinweise auf den gedanklichen Weg "vom NMR-Spektrum zur Strukturformel". Dieser aus zahlreichen Vorlesungen und Seminaren herangereifte Text ist ein Versuch, dem Studenten, Diplomanden und Doktoranden einen systematischen, gut lesbaren und preiswerten Einstieg in die Taktik der Strukturaufklärung durch NMR zu vermitteln. Er stimmt den Leser mit einem absichtlich sehr kurzen Repetitorium der elementaren Grundbegriffe, Meßgrößen und Meßver­ fahren ein. Etablierte Lehrbücher sollen ja nicht ersetzt werden. Es folgt eine Einführung in die Taktik der Strukturaufklärung mit ein- und zweidi­ mensionalen NMR-Methoden. Im Vordergrund steht dabei stets die Frage, wie Messungen und daraus resultierende Parameter in Teilstrukturen übersetzt werden. Das Kapitel orientiert nicht, wie sonst üblich, über physikalische Grundlagen der Meßmethoden, Theorie der chemischen Verschiebung und Spin­ Spin-Kopplung. Vielmehr gliedert es sich in die wesentlichen Teilaspekte der Molekülstruktur , welche bei der Identifizierung jeder Verbindung zu klären sind: Konstitution, relative Konfiguration und Konformation, abso­ lute Konfiguration, intra- und intermolekulare Wechselwirkungen, Molekül­ dynamik.