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木素的氢谱分析方法(1H-NMR)

时间:2023-06-19 理论教育 版权反馈
【摘要】:木素的1H-N MR谱也称质子核磁共振谱。木素的1H-N MR共振信号较宽,谱图粗钝,但信号强度与质子数成正比。可利用谱图中的化学位移定性分析特定的质子,并可利用信号强度定量测定官能团的含量。内标绝对测定法是核磁共振氢谱定量分析中最常用的方法。图8-12是乙酰化麦草EMAL木素的1H-NMR谱图,谱图解析见表8-12。

木素的氢谱分析方法(1H-NMR)

木素的1H-N MR谱也称质子核磁共振谱。木素的1H-N MR共振信号较宽,谱图粗钝,但信号强度与质子数成正比。可利用谱图中的化学位移定性分析特定的质子,并可利用信号强度定量测定官能团的含量。化学位移是反映化合物结构的一个很重要的参数,化学位移指核(氢谱中指质子)在不同的化学环境中,不同的共振磁场强度下产生共振吸附峰的现象。由于化学位移的差别范围很小,要精确测出其绝对数值比较困难,所以实际中均以相对数值表示,国际上将化学位移统一用δ值表示。必须注意在不同的溶剂中木素及其衍生物的化学位移会稍有不同。

木素相对分子质量大,是一个极复杂的立体空间结构,其分子的自由运动受到阻碍,在进行1H-N MR测定时各质子的信号重叠,并由于自旋-自旋偶合及空间影响等原因,谱峰较宽且不尖锐,因此在确定各峰所对应的官能团时,需参考由木素模型物图谱所得的化学位移,并考虑一定余量范围来分析确定。根据木素1H-N MR谱图的积分曲线,可以得出各个区域积分面积的比例,从而计算各区域内的质子百分比,再结合元素组成分析、甲氧基测定等,可以推算出有关功能基的含量。下面将以具体研究实例来对其定性及定量方法加以说明。

分析实例

木素样品:经乙酰化处理的麦草EMAL木素

乙酰化处理步骤:称取300mg木素样品于50mL三角烧瓶中,加入15mL吡啶/乙酸酐溶液(吡啶∶乙酸酐=1∶2,体积比)使木素溶解,通入氮气驱赶瓶中空气后,迅速盖紧瓶盖,置于暗处/室温下反应72h,期间经常摇荡。到时间后将木素溶液慢慢滴入搅动着的200mL乙醚中沉淀出乙酰化木素。用乙醚洗涤多次直至无吡啶残留,最后置于40℃的真空干燥器中干燥。

其他溶剂:氘代二甲基亚砜(DMSO-d6)。

测试仪器:BRUKER公司生产的DRX-400型400兆超导核磁共振谱仪。

操作方法:将40mg乙酰化之后的木素样品溶解于1mL DMSO中,待完全溶解后,将溶液注入5mm核磁管中,放入核磁共振仪上检测。(www.xing528.com)

内标绝对测定法是核磁共振氢谱定量分析中最常用的方法。其测定准确性高,并且不需要求出被测化合物和内标化合物的克分子吸收数值,因而使用方便。其做法是:将样品与内标物精密称量,配制成一定浓度的溶液,测出其核磁共振氢谱图。然后将样品与内标物各指定基团上质子产生的共振峰积分值进行比较,则可按式(8-51)求出样品的绝对质量(ms)。

其中附mr为内标物的质量,ArAs分别为内标物和被测样品选定信号积分5次的平均值,EqrEqs分别为内标物和被测定样品的质子当量。

在测定时必须注意内标物的选择,所选的内标物应是高纯度或易于精制的化合物;其1H-N MR图要比较简单,最好能产生单一的共振峰;样品与内标物的测定信号位置至少有30Hz的间隔;应有尽可能小的质子当量;不能与测定溶液中任何成分发生作用;并可溶于分析溶液。可供选择为内标物的化合物很多,应根据所测样品的具体情况来选择。

图8-12是乙酰化麦草EMAL木素的1H-NMR谱图,谱图解析见表8-12。

图8-12 乙酰化的麦草EMAL木素的1H-NMR谱图

表8-12乙酰化的麦草EMAL木素的1H-NMR谱图解析

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