330 likes | 736 Views
K aliksaren ’ in NMR Uygulamaları. Dr. HASALETTİN DELİGÖZ. NMR ve Çalışma Prensibi Kaliks[4]aren ve Sentez i K a l i ksarenlerin Konformasyonlar ı p-tert- Bütil k aliks[4]aren ve Kaliks[4]aren’in NMR spektrumlar ı NMR Spektroskopisi ile Konformasyon Tayini 2D NMR Spektrumları
E N D
Kaliksaren’in NMR Uygulamaları Dr. HASALETTİN DELİGÖZ
NMR ve Çalışma Prensibi • Kaliks[4]aren ve Sentezi • Kaliksarenlerin Konformasyonları • p-tert-Bütil kaliks[4]aren ve Kaliks[4]aren’in NMR spektrumları • NMR Spektroskopisi ile Konformasyon Tayini • 2D NMR Spektrumları • Etil Benzenin 1D NMR Spekrumları (1H-NMR, 13C-NMR) • Etil Benzenin 2D NMR Spektrumları (COSY, HETCOR, HMBC) • Kaliks[4]aren tetraketon’un NMR Spektrumları
∆E Manyetik Alan Bu enerjiyi, frekansa dönüştürmek istersek (E = h . ) Mıknatıs Mıknatıs Nükleer manyetik rezonans spektrometresinin şeması rezonans frekansı elde edilir. Radyo Frekans Vericisi Radyo Frekans Alıcısı Kaydedici Alan Taraması NMR Nedir?
Organik maddelerin Kimyasal yapılarının belirlenmesinde Proteinlerin Araştırılmasında Tıbbi Görüntüleme Uygulamalarında Kantitatif Analizlerde NMR nerelerde kullanılır ?
Kaliksarenler, formaldehit ile p-sübstitüe fenollerin bazik ortamdaki kondenzasyon reaksiyonu sonucu ile elde edilebilen, hidroksil gruplarına göre orto pozisyonundan metilen köprüleri ile birbirine bağlanmış bileşikler olarak tanımlanırlar. KALİKS[4]AREN VE SENTEZİ (Gutsche, C.D. ve diğ., 1986; Gutsche, C.D. ve Lin, L.G., 1986)
Bu makrosiklik bileşikler halkalı yapıya sahip olduklarından organik molekülleri (toluen, aseton, vb.), anyonları ve metal katyonlarını taşıma ve kompleks yapma özelliğine sahiptirler.
Koni Kısmi koni 1,3 Karşılıklı 1,2 Karşılıklı KALİKSARENLERİN KONFORMASYONLARI Gutsche ve çalışma grubu kaliksarenlerin 4 farklı konformasyonda olduklarını belirlemişlerdir. (Gutsche, C.D., 1987; Cornforth, J.W., Morgan, E.D., 1973)
Koni Kısmi koni 1,3 Karşılıklı 1,2 Karşılıklı
p-tert-Bütilkaliks[4]aren’ in 1H-NMR Spektrumu KALİKSAREN’ İN NMR SPEKTRUMLARI p-tert-Bütilkaliks[4]aren’ in 13C-NMR Spektrumu
Kaliks[4]aren’ in 1H-NMR Spektrumu Kaliks[4]aren’ in 13C-NMR Spektrumu
89 oC 89 oC 43 oC 43 oC 37 oC 37 oC 26 oC 26 oC 5 oC 5 oC p-tert-Bütilkaliks[4]aren p-tert-Bütilkaliks[8]aren NMR Spektroskopisi ile Konformasyon Tayini Metilen Köprülerinin 1H-NMR Kesiti (Gutsche, C.D. and Bauer, L.J., Calixarenes. 5. Tetrahedron Letters, 22, 4763-4766, 1981)
25,27-bis(3-piridilkarboksilat)-26,28-dihidroksi-kaliks[4]aren’ in Sıcaklık ile Konformasyon değişimi (Zhang, H., Wang, H., and Liu, Y. ARKIVOC 2003 (ii) 92-97)
25,27-bis(3-pyridylcarboxylate)-26,28-dihydroxy-calix[4]arene’ nin 1H-NMR Spektrumu
Neden 2D NMR: • Kompleks bileşiklerin kimyasal kayma ve spin spin etkileşimleri 1D spektrumlarında elde edilememektedir. • İki bağ, üç bağ üzerinden ve uzayda yönlenmelerinden kaynaklanan etkileşimler 1D spektrumlarında gözlenememektedir. • Amino asitlerin ve proteinlerin yapıları kolaylıkla tayin edilebilmektedir. • Çok karmaşık spektrumların yorumlanması kolaylaşmaktadır.
Sinyal Şiddet Ekseni ν Frekans Ekseni Frekans Ekseni ν Frekans ekseni 1D NMR 2D NMR Kontür Spektrumu
2’ 2,3,4 1’ Etil benzenin 1H-NMR Spektrumu C-H CDCl3 CH2 CH3 Etil benzenin 13C-NMR Spektrumu Etil Benzenin NMR Spektrumları
C-H CH2 CH3 CDCl3 CH3 CH2 C-H DEPT (Distortionless Enhancedby Polarization Transfer) 13C-NMR Spektrumundaki sinyallerin hangi karbon atomuna ait olduğunu belirler)
CH3 ve CH karbonları yukarı doğru CH2 ve kuaterner C aşağı doğru Etil Benzenin APT Spektrumu APT (Attache Proton Test) Karbon atomlarına bağlı protonların sayısını belirlemeye yarar
1H-NMR 1H-NMR 2D COSY (COrrelationSpectroscopY) (İki Boyutlu Homonükleer Korrelasyon Spektroskopisi)
1H-NMR 13C-NMR 2D HETCOR (HETeronuclear CORrelation) (İki Boyutlu Farklı Çekirdeklerin Korrelasyon Spektroskopisi)
1H-NMR 13C-NMR 2D HMBC (HeteronuclearMulti Bond Coherence) (Uzun Mesafe Proton ve Karbon Etkileşimlerinin Korrelasyonu)
Kaliks[4]aren tetraketon Yapısının NMR spektrumları ile Aydınlatılması
Kaliks[4]aren tetraketon’ un 1H-NMR Spektrumu Kaliks[4]aren tetraketon’ un 13C-NMR Spektrumu
CH3 Karbonları CH2 Karbonları CH Karbonları Bütün protonlu karbonlar Kaliks[4]aren tetraketon’ un DEPT Spektrumları 1 3 2 CH2 5,5’ CH 4
1H-NMR 1H-NMR Kaliks[4]aren tetraketon’ un 2D COSY Spektrumu
1H-NMR 13C-NMR Kaliks[4]aren tetraketonun2D HETCOR Spektrumu
1H-NMR 13C-NMR Kaliks[4]aren tetraketonun 2D HMBC Spektrumu
Sonuç olarak 2D NMR Spektroskopisi ile, • Karmaşık ve kompleks bileşiklerin yapıları aydınlatılabilmekte, • Moleküldeki konformasyon dönüşümleri belirlenebilmekte, • İzomer bileşikler tayin edilebilmekte, • Karışımlardaki benzer bileşiklerin oranları hesaplanabilmektedir.
1D ve 2D 1H NMR spektrumları için Doç.Dr.Cavit KAZAZ ’ a TEŞEKKÜRLER