Vom NMR-Spektrum zur Strukturformel organischer Verbindungen (eBook)

Eberhard Breitmaier (Autor)

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2012 | 3. Auflage
Wiley-VCH (Verlag)
9783527662326 (ISBN)

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Jetzt in der dritten, überarbeiteten, erweiterten, deutschsprachigen Auflage!
Dieses NMR-Lehrbuch bietet dem Leser eine praxisnahe Hilfe bei der Übersetzung von NMR-Spektren in die Struktur organischer Verbindungen. Nach einer sehr kurzen theoretischen Einleitung, in der die wichtigsten Begriffe erklärt werden, folgt eine Einführung in die Strategie und Taktik der Strukturaufklärung mit NMR-Methoden. Ein Schwerpunkt sind 55 Fallstudien mit Spektren bzw. Spektrenserien abgestuften Schwierigkeitsgrades zum Selbststudium sowie ausführliche Lösungsvorschläge zum Nachvollziehen.
Neu hinzugekommen sind einige aktuelle zweidimensionale NMR-Experimente der heteronuklearen und homonuklearen Korrelation chemischer Verschiebungen sowie neue Aufgaben zu deren Anwendung. Dieser Klassiker unter den NMR-Lehrbüchern ist unentbehrlich für jeden, der zur Aufklärung organischer Strukturen die NMR-Spektroskopie anwendet.

Autor

Eberhard Breitmaier führte seine Promotion bei Ernst Bayer an der Universität in Tübingen durch. Nach einem Postdoc-Aufenthalt und einer Position als Assistant Professor an der University of Houston, Texas, zog es ihn wieder zurück an die Universität in Tübingen, wo er sich 1971 habilitierte. Von 1975 bis 2004 war er Professor für organische Chemie und instrumentelle Analytik an der Universität in Bonn. Seine Forschung konzentrierte sich auf die 3-Alkoxyacroleine als Synthesereagenzien, porphyrinoide Annulene und Naturstoffe. Während seiner Tätigkeit als Hochschullehrer hat er zahlreiche Originalarbeiten veröffentlicht und ist Autor mehrerer bekannter Lehrbücher auf den Gebieten der NMR-Spektroskopie, organischen Chemie und Naturstoffchemie.

Inhalt

Title Page 5
Inhaltsverzeichnis 7
1 Grundbegriffe, Meßgrössen, Meßverfahren in Kürze 15
1.1 Chemische Verschiebung 15
1.2 Spin-Spin-Kopplung und Kopplungskonstanten 15
1.3 Signalmultiplizität (Multipletts) 16
1.4 Spektren erster und höherer Ordnung 17
1.5 Chemische und magnetische Äquivalenz 18
1.6 Fourier-Transform-(FT-)NMR-Spektren 19
1.7 Spin-Entkopplung 20
1.8 Kern-Overhauser-Effekt 22
1.9 Relaxation, Relaxationszeiten 24
2 Erkennung von Strukturmerkmalen durch NMR 25
2.1 Funktionelle Gruppen 25
2.1.1 1H-Chemische Verschiebungen 25
2.1.2 Deuterium-Austausch 26
2.1.3 13C-Chemische Verschiebungen 26
2.1.4 15N-Chemische Verschiebungen 28
2.2 Konstitution (Atomverknüpfungen) 30
2.2.1 HH-Multiplizitäten 30
2.2.2 CH-Multiplizitäten 32
2.2.3 HH-Kopplungskonstanten 35
2.2.4 CH-Kopplungskonstanten 40
2.2.5 NH-Kopplungskonstanten 43
2.2.6 HH-COSY (geminale, vicinale und w-Beziehungen von Protonen) 44
2.2.7 CC-INADEQUATE (CC-Bindungen) 47
2.2.8 Zuordnung von CH-Bindungen durch zweidimensionale CH-Korrelation 50
2.2.9 Zweidimensionale, auf Fernkopplungen abgestimmte CH-Korrelation 53
2.3 Relative Konfiguration und Konformation 56
2.3.1 HH-Kopplungskonstanten 56
2.3.2 CH-Kopplungskonstanten 60
2.3.3 NH-Kopplungskonstanten 61
2.3.4 13C-Chemische Verschiebungen 62
2.3.5 NOE-Differenzspektren 65
2.3.6 HH-NOESY und ROESY 67
2.4 Absolute Konfiguration 68
2.4.1 Diastereotopie 68
2.4.2 Chirale Verschiebungsreagenzien (ee-Bestimmung) 70
2.5 Intra- und intermolekulare Wechselwirkungen 72
2.5.1 Anisotropieeffekte 72
2.5.2 Ringstrom aromatischer Verbindungen 72
2.5.3 Intra- und intermolekulare Wasserstoffbrücken 73
2.5.4 Protonierungseffekte 74
2.6 Moleküldynamik 75
2.6.1 Temperaturabhängige NMR-Spektren 75
2.6.2 13C-Spin-Gitter-Relaxationszeiten 77
2.7 Zusammenfassung 81
3 Probleme 83
1-12 Anwendungen eindimensionaler 1H-NMR-Spektren 83
13-14 Temperaturabhängige 1H- und 13C-NMR-Spektren 97
15-20 Anwendungen eindimensionaler 13C-NMR-Spektren 99
21-22 Kohlenstoffskelette aus CC-INADEQUATE-Experimenten 105
23-29 Anwendungen eindimensionaler 1H- und 13C-NMR-Spektren 107
30-31 Anwendungen eindimensionaler 1H-, 13C- und 15N-NMR-Spektren 114
32-42 Kombinierte Anwendungen ein- und zweidimensionaler 1H- und 13C-NMR-Experimente 118
43-55 Aufklärung von Naturstoffen durch ein- und zweidimensionale 1H- und 13C-NMR-Methoden 142
4 Problemlösungen 194
1 cis-Cyclopropan-1,2-dicarbonsäuredimethylester 194
2 Acrylsäureethylester 194
3 cis-1-Methoxybut-1-en-3-in 195
4 trans-3-(N-Methylpyrrol-2-yl)propenal 195
5 1,9-Bis(pyrrol-2-yl)pyrromethen 196
6 3-Acetylpyridin 196
7 Anthracen-1,8-dialdehyd 197
8 trans-Stilben-4-aldehyd 198
9 6,4'-Dimethoxyisoflavon 199
10 Catechol (3,5,7,3',4'-Pentahydroxyflavan) 199
11 Methyloxiran und Monorden 201
12 2-Methyl-6-(N,N-dimethylamino)-trans-4-nitro-trans-5-phenyl-cyclohexen 202
13 (E)-3-(N,N-Dimethylamino)acrolein 203
14 cis-1,2-Dimethylcyclohexan 204
15 5-Ethinyl-2-methylpyridin 205
16 5-Hydroxy-3-methyl-1H-pyrazol 206
17 o-Hydroxyacetophenon 206
18 1-Acetonyl-2,4,6-trinitrocyclohexa-2,5-dienat (Kalium-Salz) 207
19 trans-3-[4-(N,N-Dimethylamino)phenyl]-2-ethylpropenal 208
20 N-Butylsalicylaldimin 208
21 Benzo[b]furan 209
22 2-Ethylcyclohexa-1,3-dien-5-carbonsäure(3-hydroxypropyl)ester 209
23 3-Hexin-1-ol 210
24 4-Aminobenzoesäure[2-(N,N-diethylamino)ethyl]ester Hydrochlorid (Procain Hydrochlorid) 211
25 5,5´-Bis-(hydroxymethyl)-2,2´-bifuran 212
26 N-Methyl-6,7-methylenedioxy-1-oxo-1,2,3,4-tetrahydroisochinolin 213
27 2-Ethoxycarbonyl-4-(3-hydroxypropyl)-1-methylpyrrol 214
28 p-Tolylsulfonyl-5-propylpyridin 216
29 6-Methoxytetralin-1-on 217
30 Triazolo[1,5-a]pyrimidin 219
31 6-n-Butyltetrazolo[1,5-a]pyrimidin und 2-Azido-5-n-butylpyrimidin 219
32 Hydroxyphthalid 221
33 Dicyclopentadien 221
34 trans-1-Cyclopropyl-2-methyl-1,3-butadien 222
35 cis-6-Hydroxy-1-methyl-4-isopropylcyclohexen (Carveol) 224
36 trans-2-Methylcyclopentanol 225
37 trans-2-(2-Pyridyl)methylcyclohexanol 225
38 Nona-2-trans-6-cis–dienal 226
39 2,3-Diaza-7,8,12,13,17,18-hexaethylporphyrin 227
40 2-Hydroxy-3,4,3',4'-tetramethoxydeoxybenzoin 228
41 3',4',7,8-Tetramethoxyisoflavon 230
42 3',4',6,7-Tetramethoxy-3-phenylcoumarin 231
43 Aflatoxin B1 232
44 1,5-Dimethylcyclohexa-1,3-dien-5-ol-6-on, Dimer 234
45 Asperulosid 236
46 Lacto-N-tetrose 239
47 9-Hydroxycostussäure 240
48 14-(Umbelliferon-7-O-yl)driman-3,8-diol 243
49 3,4,5-Trimethyl-5,6-dihydronaphtho[2,3-b]furan 246
50 Sendarwin 248
51 Panaxatriol 251
52 trans-N-Methyl-4-methoxyprolin 254
53 Cocain-Hydrochlorid 256
54 Viridiflorinsäure-7-retronecinester (Heliospathulin) 258
55 Actinomycin-D 260
Bibliographie 264
Formelverzeichnis der Problemlösungen 266
Sachverzeichnis 269

Rezensionen

"Eberhard Breitmaier - ein absoluter Experte auf dem Gebiet der NMR-Spektroskopie - hat mit diesem Buch eine wunderbare Möglichkeit geschaffen, sich Wissen und Übung zum Thema "Strukturaufklärung mittels NMR" anzueignen."
www.organische-chemie.ch

"...ist allen Studierenden höherer Semester zu empfehlen, die bereits mit den Grundlagen, Messgrößen und Messverfahren der NMR vertraut sind, denen es aber an Erfahrung bei der Interpretation von NMR-Spektren mangelt."
Pharmazie in unserer Zeit

Produkt-Details

• Erscheint lt. Verlag: 7.5.2012
• Sprache: deutsch
• Themenwelt: Naturwissenschaften ► Chemie
• Themenwelt: Naturwissenschaften ► Physik / Astronomie
• Themenwelt: Technik
• Schlagworte: Analytische Chemie • Biochemie u. Chemische Biologie • Chemie • NMR-Spektroskopie • NMR-Spektroskopie / MRT / Bildgebende Verfahren • Organische Chemie • Organische Verbindungen • Pharmazeutische u. Medizinische Chemie
• ISBN-13: 9783527662326 / 9783527662326