1h nmr là gì? Các công bố khoa học về 1h nmr

1H NMR (h tại đây là viết tắt của hydrogen) là kỹ thuật tạo hình hạt nhân từ cộng hưởng từ của proton (hydrogen-1) trong phân tử. Nó là một trong những phương pháp phổ học sử dụng đo lường cộng hưởng từ từ hạt nhân proton được sử dụng phổ biểu diễn cấu trúc phân tử học và hàng xóm liên quan đến môi trường của proton đó. Kỹ thuật này được sử dụng rộng rãi trong hóa học hữu cơ, hóa học dược, và các lĩnh vực khác để xác định cấu trúc của các hợp chất hữu cơ.
1H NMR là phân tích một loại phổ từ phổ hồi cộng hưởng từ của proton trong một mẫu hóa học. Nó sử dụng sự tương tác giữa proton và trường từ từ một nam châm mạnh để tạo ra một phổ cung cấp thông tin về cấu trúc phân tử.

Các yếu tố quan trọng để hiểu trong một phổ 1H NMR bao gồm đỉnh, tính chất và vị trí của các đỉnh, cường độ của các đỉnh và tương quan chéo. Đỉnh trên phổ ứng với một tín hiệu từ proton trong một môi trường nhất định, và các đỉnh này được xác định bởi vị trí của chúng trên trục ppm (parts per million). Cấu hình hóa học và môi trường vị trí của các proton trong phân tử sẽ quyết định vị trí đỉnh trên phổ.

Tính chất của đỉnh phụ thuộc vào diện tích, hình dạng và độ rộng của đỉnh. Diện tích đỉnh thể hiện cường độ tương ứng với số lượng proton trong môi trường đó. Hình dạng của đỉnh có thể là đỉnh hẹp (sharp), đỉnh rộng (broad), hoặc đỉnh có hình dạng đặc biệt. Độ rộng của đỉnh liên quan đến tương tác giữa proton trong một môi trường phức tạp hơn.

Tương quan chéo là tương tác giữa các proton không gần nhau trong một phân tử và được hiển thị trên phổ 1H NMR. Nó cung cấp thông tin về các mối quan hệ giữa các nhóm proton trong phân tử.

Phân tích 1H NMR cung cấp thông tin về cấu trúc và cấu hình của các hợp chất hữu cơ. Nó được sử dụng để xác định các liên kết hóa học, các nhóm chức năng và các thông số khác như độ oxy hóa, acid hoặc bazo và vị trí đồng phân. Thông qua việc so sánh các phổ thực nghiệm với các phổ tham chiếu, bạn có thể xác định cấu trúc và định lượng các hợp chất trong mẫu.
Trong phổ 1H NMR, tín hiệu từng proton được biểu diễn dưới dạng đỉnh trên trục ppm. Trục ppm đại diện cho các mức độ hút electron của proton so với một chất tham chiếu (thường là tetramethylsilane - TMS). Tính chất hóa học của các proton trong phân tử ảnh hưởng đến vị trí của đỉnh trên trục ppm. Ví dụ, proton có tính chất hút electron cao hơn sẽ có vị trí trên ppm nhỏ hơn.

Độ rộng của đỉnh trên phổ 1H NMR phản ánh sự tương tác giữa proton trong một môi trường phức tạp hơn. Độ rộng tăng đãn khi có sự tương tác trong phân tử, như sự giao thoa, spin-spin coupling và tương tác giữa proton và các nguyên tử khác. Độ rộng đỉnh có thể cho thấy sự tồn tại của liên kết nối hay chiếu lên proton đó.

Tương quan chéo hay coupling là sự tương tác giữa các proton không gần nhau trong một phân tử. Khi một proton tác động lên một proton khác thông qua tương tác spin-spin coupling, chúng ta quan sát thấy các mẫu phổ có đỉnh phụ (splitting pattern). Độ chia cao cho biết số cơ sở hydroxyl được tương tác từ proton đó.

Khi phân tích phổ 1H NMR, chúng ta có thể xác định cấu trúc phân tử và các thông số liên quan. Những thông số quan trọng bao gồm định vị proton (vị trí các đỉnh trên trục ppm), tính chất hóa học của các proton (môi trường hóa học), cường độ của các đỉnh (số lượng proton từ các groụps chức năng), đặc điểm của tương quan chéo (liên kết và vị trí cấu trúc) và các yếu tố khác như độ oxy hóa, acid hoặc bazo.

Phổ 1H NMR là một công cụ mạnh trong phân tích cấu trúc phân tử và hóa học hữu cơ. Nó cung cấp thông tin chi tiết và có thể được sử dụng để xác định cấu trúc phân tử không chỉ trong hóa học hữu cơ, mà còn trong hóa học dược, hóa học môi trường và nhiều lĩnh vực khác.