Warum sind alle Phenylprotonen in Benzylalkohol im ¹ H-NMR-Spektrum äquivalent?

Nachfolgend finden Sie ein $ \ ce {^ 1H} $ Kernspinresonanzspektrum (NMR) für Benzylalkohol. Der Wasserstoff in der Alkoholgruppe erzeugt ein einzigartiges Signal. Die beiden Wasserstoffatome in $ \ ce {CH2} $ erzeugen ein eindeutiges Signal mit etwa der doppelten Signalfläche. Was ich nicht verstehe, ist, warum alle Wasserstoffatome in der Phenylgruppe äquivalent sind. Ich vermute, dass es 3 Signale vom Phenylring geben würde. Ein Paar $ \ ce {H} $, die gleich weit vom Methanol entfernt sind, ein anderes Paar, das ebenfalls gleich weit entfernt ist, und zuletzt ein einzelner Wasserstoff, der am weitesten vom Methanol entfernt ist. Dies ist eindeutig nicht der Fall, und die 5 Wasserstoff erzeugen nur ein einziges Signal.

Warum „Was ist ein guter Weg, um über äquivalente und nicht äquivalente Atome in der NMR-Spektrometrie nachzudenken? Ich würde lieber Regeln wie die vermeiden, die besagen:“ Wenn Sie den Wasserstoff durch ein anderes Atom ersetzen können und es dieselbe Verbindung ergibt, sind die Wasserstoffatome äquivalent „. Ich möchte lieber intuitiv darüber nachdenken, wenn es möglich ist!

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Antwort

Sie haben Recht, diese fünf Wasserstoffatome sind nicht magnetisch äquivalent. Sie würden drei Signale für das aromatische p erwarten Rotonen.

Wenn Sie genauer hinschauen, werden Sie feststellen, dass das aromatische Signal kein perfektes Singulett ist, sondern mit einem zusätzlichen kleinen Peak und einer breiteren Basis komplizierter ist, es ist ein Multiplett. Sie haben drei unterschiedliche Signale, aber sie sind in der chemischen Verschiebung so nahe beieinander, dass sie sich überlappen und zu diesem Multiplett führen.

Antwort

Die drei Signale liegen in der chemischen Verschiebung sehr nahe beieinander und haben eine starke Kopplung. Wenn Sie von $ AB $ -Spinsystemen gehört haben, bei denen der CS-Unterschied der Kopplungskonstante ähnlich ist, wodurch die beiden äußeren Linien der beiden Dubletts schwächer werden, und die innner zwei stärker und rücken näher zusammen: Dies ist ein $ AB_2C_2 $ -System. Die inneren Linien verschmelzen vollständig und die äußeren Linien werden zu einem unförmigen Fuß um die Mittellinie.

Wenn Sie einen stärkeren Magneten hätten, bei dem die CS-Differenz (in Hz) proportional größer ist, würden Sie mehrere Spitzen erhalten und möglicherweise sogar in der Lage, sie zu integrieren und zu identifizieren.

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