Spektroskopi NMR Fikkkkkkssss

Click here to load reader

  • date post

    12-Dec-2014
  • Category

    Documents

  • view

    115
  • download

    3

Embed Size (px)

description

hgbcgsfnysgnfshjdfsjhysduhsjhfjshdfvjfbuewiaeyfu

Transcript of Spektroskopi NMR Fikkkkkkssss

Spektroskopi NMRKelompok 3: 1. Anggia Rose S. (101810301004) 2. Tia Lestari (101810301012) 3. Rizki Izza N. (101810301016) 4. Maya Ulfa I. (101810301022) 5. Wardatul B. (101810301045)

Pendahuluan

sejarah1946

NMRFelix Bloch Edward Purcell

Spektroskopi NMR

Didasarkan pada pengukuran Daerah absorbsi radiasi frekuensi radio Oleh partikel EM (inti atom)

4-600 MHz ( = yang berputar 75-0,5 m) di dalam medan magnet

Jumlah muatan/mass anya ganjil

Spinnya 1/2

Bentuk bulat dan berputar

1H, 19F,

Inti yang terdeteksi nmr

31P, 11B

, 13C

Efek medan magnet terhadap spin intiapply magnetic field no field spin - (anti parallel) spin + (parallel) magnetic two spin states have field different energy (E)

Keadaan spin + (parallel) memiliki tingkat energi lebih rendah. Besarnya perbedaan tingkat energi (E) tersebut tergantung pada intensitas medan magnet proton Ada kesetimbangan populasi pada kedua keadaan spin dan keadaan spin berenergi rendah lebih disukai

Inti pada keadaan spin + (tingkat energi rendah) dapat pindah flip ke keadaan spin - (tingkat energi tinggi) dengan cara menyerap energi radiasi elektromagnet (E0) yang besarnya sama dengan E -apply magnetic field no field E

-electro magnetic radiation E0 = E

+

+

Peristiwa penyerapan energi radiasi elektromagnet oleh inti ini disebut dengan Resonansi Magnet Inti (NMR), dan prosesnya dapat dideteksi dengan alat spektrometer yang disebut NMR spektrometer

Dasar teori spektrometri NMR

Teori mekanika klasik

Fenomena resonansi magnet intiTeoi mekanika kuantum

Teori mekanika klasik

A Spinning Gyroscope in a Gravity Field

Teori Mekanika KuantumEnergi potensial dari suatu medan magnet dipengaruhi medan magnet luar.

V=..Ho/Hi

Mekanisme absorbsi

Mekanisme absorbsiMedan magnet diberikan inti mulai berpresisi sekitar sumbu putarnya sendiri dengan frekuensi angular

Inti memiliki muatan

maka presisi menghasilkan getaran medan listrik dengan frekuensi yang samaJika gelombang frekuensi radio dari frekuensi yang sama ini digunakan terhadap proton yang berputar

Tenaga diserap

Cara memperoleh spektrum nmr

Continous Wave (CW)

Pulse Fourier Transform (PFT/FT)

CW

Masing-masing tipe hidrogen (karbon) dieksitasikan sendiri-sendiri sehingga dibutuhkan waktu yang agak lama untuk memperoleh spektrum NMR secara keseluruhan Semua frekuensi diberikan sekaligus sehingga semua inti mengalami resonansi, intensitas sinyal hampir sama dengan noise lalu dirunning berulang-ulang sehingga diperoleh intensitas sinyal yang lebih besar dari noise sehingga peak FT akan terlihat lebih jelas

FT

Kelebihan teknik FT dibanding CW

- Lebih cepat

- Lebih sensitif (karena ratio sinyal to noise ditingkatkan)

1H-NMR1H-NMR

(Proton Magnetic Resonance)

memberikan informasi mengenai:

1. Banyaknya jenis lingkungan hidrogen yang berbeda dalam satu molekul2. Banyaknya atom hidrogen yang ada pada masing-masing lingkungan hidrogen tersebut

3. Banyaknya atom hidrogen pada atom karbon

INSTRUMENTASI SPEKTROMETER NMR PROTON

INSTRUMENTASI SPEKTROMETER NMR PROTON

11/04/2008

Pemancar frekuensi radio

Sinyal yang dihasilkan dari osilator frekuensi radio (transmitter) disalurkan sepanjang pada kumparan Menentukan akurasi dan kualitas dari alat NMR

magnet

sel

tempat sampel atau cuplikan yang akan diukur ditempatkan.

Generator

mengubah medan magnet pada suatu range yang sempit

Penerima frekuensiDetektor sinyal

Menerima frekuensi dari sumber energi yang diterima oleh sampel.

mendeteksi sinyal frekuensi radio yang dihasilkan oleh inti yang beresonansi

amplifierrecorder

penguat sinyal listrik, karena sinyal yang diterima detektor

Menyimpan data yang terbaca oleh detektor

Cara kerja spektrometer NMR protonLarutan cuplikan simasukkan ke dalam tabng (sel) yang berputar dalam medan magnet

Sejumlah radiasi pada frekuensi radio dipancarkan ke sel yang berputar Proton dalam senyawa akan beresonansi sambil memancarkan sejumlah energi frekuensi radio

Energi yang dipancarkan tersebut diterima oleh penerima frekuensi radio

energi frekuensi radio diterima oleh detektor, dan diubah menjadi besaran terukur

spektra NMR proton, garis vertikal menunjukkan serapan sedangkan garis horizontal menunjukkan pergeseran kimia (, ppm)

Pembacaan Sinyal NMR

Dengan menggunakan beberapa parameter spektrum, struktur kimia dari suatu sampel yang diuji akan dapat ditentukan: Dengan geseran kimia (chemical shift) Dengan integrasi relatif Jumlah sinyal Kedudukan sinyal Dengan spin-spin coupling

Chemical ShiftJarak yang memisahkan sinyal-sinyal proton yang dihasilkan dari pengukuranv atau dalam spektrum NMR

Electronic ShieldingMakin besar kerapatan elektron yang mengelilingi proton

Makin besar kekuatan medan magnet yang menentang medan magnet eksternal yang digunakanMedan magnet yang dialami proton berkurang

Proton akan berpresisi pada frekuensi yang lebih rendah

Faktor-faktor yang Mempengaruhi Chemical Shift

Efek elektronegativit as

Hibridisasi

Konsentrasi, pelarut

Proton Asam & Ikatan Hidrogen

Suhu

Efek Elektron

Geseran kimia ProtonJenis Proton R-CH3 R-CH2R R3CH R2C=CR-CH3 Ar-CH3 R-CH2-Cl R-CH2-Br R-CH2-I R-O-CH2-R R-CH2-OHa

(ppm) 0.8 1.0 1.2 1.4 1.4 1.7 1.6 1.9 2.2 2.5 3.6 3.8 3.4 3.6 3.1 3.3 3.3 3.9 3.3 4.0

Jenis Proton R-CO-CH3 R-CHO R2C=CH2 R2C=CR-H Ar-H

(ppm) 2.1 2.6 9.5 9.6 4.6 5.0 5.2 5.7 6.0 9.5

R-C CH R-OHR-COOH Ar-OH R-NH2

2.5 3.1 0.5 6.0 a10 13a

4.5 7.7 a 1.0 5.0 a

Geseran kimianya bervariasi tergantung solvent, temperatur, dan konsentrasi

Ekivalensi Kimiasemua proton dalam suatu molekul yang berada dalam lingkungan yang sama (ekivalen secara kimia) akan mempunyai geseran kimia (chemical shift) yang sama

Memberikan satu puncak absorbsi NMR

Integrasi Relatif Luas daerah di bawah sinyal berbanding lurus dengan proton yang menghasilkan sinyal.

Tinggi Garis Integrasi

Memberikan informasi mengenai jumlah relatif dari masingmasing tipe proton.

TABEL HARGA TETAPAN KOPLING

Jumlah SinyalDapat menerangkan perbedaan proton-proton dalam molekul

Lingkungan sama

Proton menyerap energi pada kekuatan medan yang sama

Lingkungan tidak sama Proton menyerap energi pada kekuatan medan yang berbeda

Kedudukan Sinyal Menggambarkan lingkungan elektronik dari setiap jenis proton.

Mengetahui tipe protonKedudukan Signal

Proton-proton memiliki pergeseran kimia yang samaLingkungan sama/ekivalen

Spin-spin koplingTetapan Kopling (J )1. Menyatakan jarak (Hz) antar dua puncak serapan 2. Timbul akibat adanya interaksi antar proton-proton yang bertetangga lewat ikatan 3. Besarnya harga kopling tergantung interaksi antar proton yang saling koplingJ J J

Kopling Orde Satu

Ha

Tidak ada koplingH1 = H2 Kopling dengan H1 Kopling dengan H2 Kopling Multiplikatif Ha Tidak ada kopling H1 H2 Kopling dengan H1 Kopling dengan H2

CONTOH SPEKTRUM 1H NMR

T

E

RIKASIH

M A