化学部落~~格格

 当使用NMR检测出现问题时(2)

本文来自Chem-Station日文版 NMRの測定がうまくいかないとき(2) 作者  Gakushi

翻译投稿 炸鸡 校对 Sum

今天来总结下NMR检测出现问题时的处理方法(2)。我们接着上次介绍NMR检测出现问题的应对方法继续介绍。

首先介绍两个使用NMR时的注意事项。

NMR不支持的功能

NMR 操作中允许的功能只有Integration, Peak picking, Baseline correction, Phase correction。不仅不能任意消除某一个信号峰,连消除溶剂的信号峰都不行。

打印图谱的时候的注意点

打印图谱的时候,比如,我们经常只打印化学位移值-0.5 ppm ~ 8.5 ppm这一段的图谱,为的是比较图谱的时候更方便。当然了,像乙醛这样的,乙醛的化学位移值会出现11 ppm左右,这时候要根据化合物对图谱的打印范围做适当的改变。

接下来,介绍常见的实验性失败及其解决方法。

1:当产物的信号峰发生重叠时,耦合常数和信号峰的积分面积无法计算。这时候该怎么办呢?

解决方案:请试试其他的NMR溶剂。可能会出现预期的信号峰。特别当待测样品有不饱和键或为芳香族化合物的时候,使用benzene-d6会得到理想的结果。

2:化合物不溶于CDCl3 怎么办呢?

解决方法:使用不同的氘代试剂,比如benzene-d6、acetone-d6,其中最好优先考虑使用methanol-d4做溶剂。也可以选择DMSO-d6,但因为DMSO-d6不容易挥发,溶解样品后,检测结束后冻干、或者用其他良溶剂分液萃取等除去氘代溶剂回收样品会有点麻烦。

3: 氢谱检测的时候,得到的图谱和文献上的标准图谱不一致。这是为什么呢?

如果得到的图谱和标准图谱差异不是很大,可能是样品溶液的浓度有差别。如果样品溶液浓度太高,溶液分子之间的相互作用会影响信号峰的化学位移值。而且,像胺这类的化合物,很小的pH差别也会使NH周围的原子的化学位移值改变

4:如果像OH或NH那样,样品溶液发生了质子交换,哪怎么判别哪个信号峰对应的是哪个氢原子呢?

在CDCl3的样品溶液中滴加一滴D2O,剧烈摇晃样品溶液几分钟。再次进样观察图谱,如果发生了质子交换,那么相对应的信号峰应该从图谱中消失。同样的方法也可以用于methanol-d4,发生了质子交换的信号峰也会从图谱中消失。

5:尽管已经在高真空中抽了几个小时,图谱上还有残留的乙酸乙酯的信号峰。有什么办法可以解决吗 ?

解决方法:有些化合物,会和溶剂形成缔合物。无论溶剂缔合物有多么少,都不可能最先被去除。而且,如果化合物是油状物,溶剂就更容易残留。作为去除残留溶剂的方法之一,可以通过加入氯仿等溶剂与残留溶剂形成共沸物除去。但是,如果没有把氯仿去除干净,氯仿就会残留进而影响产物的收率。

6:CDCl3的化学位移和芳香族化合物的化学位移相近,这样得不到正确的芳香族化合物的峰积分面积,这样该怎么办呢?

请用acetone-d6做溶剂试试看。或者加入TMS做内标,对峰面积做校准

7:经过TLC和LCMS分离纯化后的化合物,检测出的氢图谱还是很杂乱。这是为什么呢?

确认是不是色谱无法分开的非对应异构体。(一些非对应异构体因为结构、极性差别很小,无法用色谱很好的分开。可以用手性HPLC再度确认下。

如果待测样品是阻转异构体(atropisomer),应该进行NMR的升温实验。特别是二级酰胺类化合物和环烷烃(拥有8-11个碳原子)之类的化合物,这些化合物为阻转异构体的可能性很大。

8:虽然已经很小心了,但是水的信号峰还是很大,真不知道怎么办 ?

对NMR瓶装氘代溶剂来说,如果重复使用可能会被水污染。解决方法就是用干燥剂(Almina, K2CO3, Na2SO4等)干燥CDCl3或者用价格较贵的安瓿瓶装氘代溶剂来测定。还可以向CDCI3中滴入一滴D2O,充分摇匀后再进样检测。

9:图谱上有丙酮的残留信号峰

是因为清洗NMR样品的丙酮残留在了样品管上。可以尝试将其干燥些。对于一次性的NMR样品管可以进行烘箱干燥,吹干后放入120 oC的烘箱里放一天就足够了。对于精确度要求高的检测,核磁管不要用烘箱干燥加热的方法去除溶剂,要用抽真空的方法去除溶剂。

10:信号峰变宽了是为什么 ?

匀场不好,样品不均一(很可能是化合物在溶剂中溶解度太低)的样品,浓度太高的样品等几个原因都会引起信号峰扩大。你需要和技术人员讨论下是其中的哪一个原因。必要的时候还要修理下仪器。

11:crude NMR太“脏”了(所含成分太多)

crude NMR并不只是判断反应是否进行的唯一方法。比如样品里有Byproduct(副产物),样品里有试剂残留,有非对映异构体生成,有DMF这样高沸点的溶剂残留,这些情况下,要用其他的方法(LC-MS之类的)来确认目标物质有没有生成。

12:NMR样品管怎么洗都洗不干净

恐怕每个实验室的清洗方法都不一样吧,这里介绍几个清洗方法。首先就是加入丙酮清洗再用超声波清洗。第二个方法是,用清理管子的细刷子清洗。第三个方法是,用各种溶剂清洗。第四个方法是,加入高沸点的溶剂然后放入100℃水浴加热,再用超声波反复清洗。诸如此类的方法还有很多。一次性的样品管可以不用清洗,如果用的是昂贵的样品管还是用完之后立即清洗吧。

总结

这次的解决方案怎么样呢。如果这篇文章的访问量增加的话,我会继续写同类型的文章的。

本文版权属于 Chem-Station化学空间 欢迎点击按钮分享,未经许可,谢绝转载!

Related post

  1. 多重药理 Polypharmacology
  2. 《蒙娜丽莎》的新秘密
  3. 史一安环氧化反应 (四)—基于烯烃环氧化的产物开发的方法学研究
  4. 有機化合物の日本語名称3
  5. 萃取可以除去醛!
  6. Angew. Chem., Int. Ed. NHC催化不对称氢…
  7. 真空油泵怎么又坏了啊!!!???
  8. 美国实验室的不同之处—聊聊美国实验室的运作机制

Comment

  1. No comments yet.

  1. No trackbacks yet.

You must be logged in to post a comment.

Pick UP!

微信

QQ

广告专区