Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Химия гетероциклических соединений привлекает внимание огромного числа исследователей. На долю гетероциклов приходится более 50% от общего объема публикаций по органической химии. Такое внимание обусловлено тем, что среди синтезированных гетероциклов найдены лекарственные препараты, пестициды, красители, поверхностно-активные вещества и т.д. Гетероциклические соединения широко распространены в природе.

В настоящее время большинство исследований связано с разработками высокоселективных методов синтеза новых лекарственных препаратов на основе гетероциклических соединений. По данным на начало 90-х годов XX в., из 1070 наиболее широко применяемых синтетических лекарственных препаратов 661 (62%) относились к гетероциклам.

Одна из причин широкого использования гетероциклических соединений -- возможность тонко манипулировать их структурой для достижения необходимых модификаций свойств. Многие гетероциклы могут быть отнесены к одной из нескольких широких групп структур, которые обладают сходными свойствами, но имеют и значительные внутригрупповые различия, в том числе вариации кислотности и основности, полярности, различную чувствительность к атаке электрофилом или нуклеофилом. Разнообразие структур гетероциклических систем обусловлено возможностью замены одного гетероатома на другой и изменения положения одного и того же гетероатома в кольце. Другой вариант модификации структур многих гетероциклов -- возможность введения в их структуру функциональных групп либо в качестве заместителей, либо непосредственно в циклическую систему.

Исходя из вышесказанного в моей дипломной работе была поставлена цель: На основе сравнительного анализа спектров ЯМР 1Н высокого разрешения изучить строение молекул и взаимное влияние атомов сульфамидных производных (амино-1-метил-1н-бензо-[d]имидазол-2-ил)-N-алкил-аминов.

Задачи:

1. По спектрам ЯМР 1Н высокого разрешения исследуемых соединений произвести соотнесение сигналов атомов водорода;

2. Определить химические сдвиги, интенсивности, мультиплетности и константы спин-спинового взаимодействия сигналов атомов водорода;

3. Выявить влияние заместителей на сигналы атомов водорода;

4. Изучить теоретические спектры исследуемых веществ;

5. Произвести сравнительный анализ экспериментальных и теоретических спектров исследуемых веществ.

Введение в молекулу бензимидазола дополнительных гетероциклических фрагментов может существенно расширить или же кардинально изменить спектр физиологического действия синтезированных соединений.

Глава 1. Литературный обзор

1.1 Физические основы ЯМР спектроскопии

Каждое ядро несет положительный заряд, кратный заряду протона. Кроме того, ядра многих изотопов имеют собственный момент количества движения, называемый спином (I) и характеризуемый спиновым квантовым числом ms. Оно может принимать значения 0, Ѕ, 1, 3/2, 2 и т. д. Вращение заряженного ядра создает магнитное поле, направленное по оси вращения. Таким образом, ядро действует как крошечный магнит с магнитным моментом µ.

Ядра с четными числами протонов не имеют спина (I=0) и не имеют магнитного момента, а потому не дают сигналов ЯМР. Другие ядра имеют спин, отличный от нуля (I?0), а значит, обладают магнитным моментом. Такие ядра во внешнем магнитном поле Н0 могут занимать любую из (2I+1) ориентации, определяемых магнитным квантовым числом ml, которое подчиняется правилу квантования. Каждой ориентации ядра в магнитном поле Н0 соответствует определенное значение (уровень) энергии. В отсутствие внешнего магнитного поля магнитный момент ядра не проявляется.

Так, для ядер 1H (протон) спин равен ±1/2. Состояния протонов различаются только при взаимодействии с внешним полем в соответствии с возможностью этих ядер находиться в двух энергетических состояниях с I= +1/2 (ориентация спинов части ядер по полю) и I=-1/2 (ориентация против поля). В результате появляются два энергетических уровня Е1 и Е2 для каждого состояния [8].

Разница в энергиях между уровнями (ДЕ) зависит от напряженности внешнего магнитного поля (Н0) и от магнитного момента ядра. Чем выше напряженность магнитного поля прибора (ЯМР спектрометра), тем больше разница в энергиях между уровнями и тем сильнее сигнал, который получается и регистрируется.

Этот сигнал появляется в результате переориентации спина ядра, равнозначной переходу с одного уровня на другой, вследствие чего поглощается или выделяется энергия в виде кванта электромагнитного излучения hv

ДЕ = hн

с частотой v, пропорциональной Н0. Другими словами, определенной напряженности постоянного внешнего магнитного поля должна соответствовать определенная величина энергии радиочастотного диапазона переменного магнитного поля, которая и производит переориентацию спина протона.

В этих переходах заключается основной смысл явления ядерного магнитного резонанса, для наблюдения которого необходимо ядро, обладающее магнитным моментом, поместить во внешнее поле и воздействовать на это ядро переменным электромагнитным полем с частотой v, удовлетворяющей условию резонанса.

При обычной температуре заселенность основного уровня с I=+1/2 несколько выше, чем уровня с I=-1/2. Однако эта разность невелика -- всего 10-5 от общего числа магнитных ядер в образце. Связано это с тем, что энергия теплового движения значительно выше, чем разность уровней ДЕ. При поглощении энергии переменного магнитного поля радиочастотного диапазона с частотой v происходит выравнивание заселенностей обоих уровней за счет перехода избыточной части ядер с низшего уровня на высший. В методе ЯМР регистрируется энергия излучения при возвращении ядер в исходное состояние. Для того чтобы сигнал ЯМР можно было наблюдать, на более низком уровне должно находиться больше ядер, чем на более высоком, это условие обеспечивает сильное однородное магнитное поле. Если сигнал должен сохраняться, то на более низком уровне всегда должно находиться избыточное количество ядер и поглощение не должно уравнивать населенность спиновых состояний. Поэтому факторы, влияющие на продолжительность пребывания данного ядра на более высоком уровне, имеют чрезвычайно большое значение для сохранения сигнала. Процессы, в результате которых ядра возвращаются из более высоких спиновых состояний на более низкие, называют релаксационными процессами [9-11]. Очень подробно физические основы спектроскопии ядерного магнитного резонанса рассмотрены в работах [10,12-15]. В работах [13,14] приводятся также модели ядерного магнитного резонанса - квантовомеханическая и классическая.

Основная задача метода - получение информации о строении молекулы и обменных взаимодействиях в ней. С этой целью магнитные атомные ядра используются как микрозонды, или микродетекторы, которые позволяют наблюдать молекулу изнутри [15].

Атомные ядра передают информацию на регистрирующее устройство (спектрометр), которое аккумулирует информацию в виде спектра. В спектре информация содержится в зашифрованном виде, и далее необходимо с помощью спектрального анализа выразить ее в форме соответствующих параметров [16].

1.2 Параметры ЯМР спектроскпии

Существует ряд параметров спектроскопии ЯМР, позволяющих использовать данный метод в исследовании структуры органических соединений: химический сдвиг (д); константа непрямого спин-спинового взаимодействия (J,гц); интеграл, т.е. площадь под сигналом [9], некоторые авторы также выделяют в качестве такого параметра мультиплетность [17].

спектроскопия ядерный магнитный резонанс

1.2.1 Химический сдвиг

Для определения химического сдвига водородных атомов в спектрах ПМР вводится стандарт -- сигнал ПМР водородных атомов тетраметилсилана (CH3)4Si (ТМС). Для этого соединения химический сдвиг протонов принят равным нулю (д = 0) [18]. Химический сдвиг определяется выражением:

,

где Дн - расстояние от наблюдаемой линии до эталонной линии спектра, измеренное в герцах.

Выбор ТМС в качестве стандарта обусловлен следующими причинами:

а) он дает единичный узкий сигнал, расположенный при более высокой напряженности внешнего магнитного поля (при развертке по полю), по сравнению с сигналами большинства органических соединении;

б) ТМС химически довольно инертен, и его можно добавить почти к любому соединению;

в) вследствие высокого содержания протонов в молекуле к образцу добавляется лишь небольшое количество ТМС;

г) положение сигнала ТМС слабо зависит от растворителя.

Недостатки ТМС: очень низкая температура кипения (27оС) и несмешиваемость с водой.

Из-за вышеупомянутых недостатков для работы при высоких температурах вместо ТМС используются [19] гексаметилдисилоксан (д = 0,06млн-1) и 1,1,3,3,5,5-гексакис-(тридейтерометил)-1,3,5-трисилациклогексан (д = -0,327 млн-1). Для измерений в водных растворах можно применять в качестве стандарта натрий-3-(триметилсилил)пропансульфонат (д = 0,015 млн-1) или натрий-3-(триметилсилил)тетрадейтеропропионат [19]. Последнее соединение имеет то преимущество, что, как и ТМС, дает только один сигнал. Можно, правда, помещать в ампулу с образцом эталон, запаянный в капилляре. Такая методика называется съемкой с внешним стандартом, тогда как регистрация спектра гомогенной смеси образца с эталоном -- съемкой с внутренним стандартом.

Химические сдвиги, измеренные этими двумя методами с одним и тем же стандартом, не совпадают. В общем случае в химические сдвиги, измеренные с внешним стандартом, нужно вносить поправку на объемную восприимчивость образца [20].

Поскольку связь между химическим сдвигом и структурой сугубо эмпирическая, необходимо знать характерные сдвиги протонов различных типов. Главным источником этой информации является каталог примерно 600 величин, найденных Тирсом в лабораториях Minnesota Mining and Manufacturing Company [21].

Квантовомеханические расчеты химических сдвигов протонов пока еще неудовлетворительны из-за недостатка сведений о молекулярных волновых функциях.

Согласно теоретическим представлениям различаются четыре типа вкладов в химический сдвиг:

1. Электронное влияние заместителей.

2. Молекулярные магнитные поля за счет удаленных связей.

3. Молекулярные электрические поля за счет постоянных диполей.

4. Взаимодействие электронов через пространство.

Электронное влияние заместителей.

Введение заместителя вызывает изменение состояния электронов соседней связи, причем влияние передается через несколько связей и может распространиться на всю молекулу. Чаще всего после передачи через определенное число связей влияние становится незначительным (столь малым, что им можно пренебречь) [9].

Смещение электронов по связям называется индуктивным эффектом (в узком смысле слова), если речь идет о у-связи Индуктивный эффект в более широком смысле включает, кроме того, вклад электрического поля. Замещение электронов р-связи под влиянием заместителей называется мезомерным эффектом.

Заместители +I и +М подают электроны, а заместители -I и -М оттягивают (по сравнению с протоном).

Если сравнить химические сдвиги метана, бромистого метила- и нитрометана, то в этом ряду обнаруживается постепенное увеличение значения д. -I-Эффект у нитрогруппы сильнее, чем у брома. Электронная плотность вокруг протона метильной группы снижается при переходе от метана к нитрометану, а следовательно, уменьшается и экранирование. Это означает, что значение у химического сдвига увеличивается с ростом электроотрицательности заместителей. Таким образом, для отдельных систем (производные метана и этана) по химическим сдвигам можно оценить индуктивный эффект различных заместителей [22,23]. Однако необходимой предпосылкой для этого является исключение вкладов в химический сдвиг, обозначенных в пунктах 2 и 4. Кроме того, поскольку никогда нельзя исключить действие постоянных диполей через пространство, получаемые данные относятся к индуктивному эффекту в широком понимании.

О непосредственной связи между химическим сдвигом протона и электроотрицательностью соседних атомов и групп свидетельствуют данные, приведенные в табл. 1.1.1.

Табл.1.1.1. Зависимость химических сдвигов протонов в СН3Х от электроотрицательности X

X	F	OH	NH2	Br	I	SH	H
ЭО	4,0	3,5	3,0	2,8	2,5	2,5	2,1
д	4,26	3,4	2,5	2,7	2,2	2,1	0,23

Если в молекуле имеется несколько электроотрицательных атомов или групп, то часто (но не всегда) их эффекты суммируются, что обусловливает примерно линейную зависимость между химическим сдвигом и суммарной электроотрицательностью соседних атомов (групп).

Аналогично на химические сдвиги влияет и число алкильных заместителей, хотя природа этого влияния не столь очевидна. По-видимому, здесь основную роль играют небольшие изменения в гибридизации орбиталей вокруг замещенного атома углерода, обусловленные усилением пространственных препятствий; действительно, химические сдвиги протонов групп RCH3, R2CH2 и RCH равны 0,9, 1,25 и 1,5 млн. д. соответственно [17].

Табл.1.1.2. Аддитивность влияния заместителей на химические сдвиги протонов

Х	Ме	Cl	Ph	OMe
СН3Х	0,9	3,05	2,35	3,25
СН2Х2	-	5,3	4,0	4,5
СНХ3	-	7,25	5,55	5,0

С помощью химических сдвигов можно также рассчитать значения констант у Гаммета для различных заместителей [24].

Для установления структуры с помощью химических сдвигов полезно оценивать влияние заместителей на величину д в данном ряду соединений.

Молекулярные магнитные поля за счет удаленных связей.

Под влиянием внешнего магнитного поля в системе электронов индуцируются токи, которые в свою очередь генерируют магнитное поле. Но индуцированные магнитные поля могут воздействовать и на те протоны, которые не связаны непосредственно с данными циркулирующими электронами.

Подвижные электроны р-связей особенно легко индуцируют магнитные поля, которые оказывают довольно значительное влияние на химические сдвиги протонов.

Рис.1 Конус анизотропии для бензола

Циркулирующие электроны генерируют магнитное поле Н', которое не просто направлено противоположно внешнему магнитному полю Н0, а является анизотропным. Индуцированное магнитное поле усиливает внешнее поле, благодаря чему для достижения резонанса требуется не такое сильное внешнее магнитное поле, как в отсутствие кольцевых токов. В результате этого ароматические протоны обнаруживаются в спектре в более слабом поле по сравнению с многими другими протонами (д = 7--9 млн-1).

С помощью «конуса анизотропии» можно получить наглядное качественное представление о том, в каких пространственных областях происходят сдвиги сигналов в более сильные или соответственно более слабые поля [24] (рис. 1)

В общем случае можно сказать, что влияние молекулярного магнитного поля на химический сдвиг протона зависит от расстояния и (вследствие анизотропии этого магнитного поля) от ориентации исследуемого протона относительно системы связей, которая индуцирует магнитное поле.

Имеются также примеры, когда протоны пространственно располагаются лишь в положительной части конуса анизотропии. Тогда индуцированное магнитное поле, направленное противоположно внешнему магнитному полю, суммируется с последним. Вследствие этого сигналы сдвигаются в более сильные поля, часто даже за сигнал ТМС благодаря чему получаются отрицательные величины химических сдвигов.

Наличие сильных кольцевых токов -- признак ароматического характера соединения.

Некоторые другие связи также могут индуцировать магнитные поля, которые оказывают влияние на химические сдвиги удаленных протонов (рис.2).

Рис.2. Примеры магнитно-анизотропных эффектов.

Молекулярные электрические поля за счет постоянных диполей.

Если в молекуле имеются постоянные электрические дипольные группы (например, С=О, С--Cl, N=О и т. д.), то они образуют электрические поля, которые действуют непосредственно через пространство.

Электрическое поле ведет к смещению электронов вдоль оси связи С--Н и тем самым изменяет химический сдвиг протона.

Это явление в большинстве случаев нельзя отделить от индуктивного эффекта. Существуют, однако, молекулы, в которых дипольные группы настолько удалены от рассматриваемого протона, что индуктивное влияние через связи практически не имеет значения. Несмотря на это, протон может располагаться в пространстве так близко к дипольной группе, что электрическое поле оказывает существенное влияние на его химический сдвиг.

Взаимодействие электронов через пространство.

Если протоны пространственно расположены так близко, что их электронные оболочки вступают в обменное взаимодействие (вандерваальсово взаимодействие), то происходит смещение сигналов в более слабое поле.

Если расстояние между протонами превышает 2,1 Ао, то сдвигом за счет взаимодействия через пространство (вандерваальсов сдвиг) можно пренебречь [26].

1.2.2 Константы непрямого спин-спинового взаимодействия

В спектрах высокого разрешения, помимо изменения положения сигналов, обусловленного.различным экранированием протонов, часто обнаруживается дополнительное расщепление, вызванное непрямым спин-спиновым взаимодействием ядер. Считается, что константа спин-спинового взаимодействия не зависит от напряженности внешнего магнитного поля; ее определяют по шкале химических сдвигов, которая калибруется не только в миллионных долях, но и в герцах [17].

Прямые (внутримолекулярные) константы спин-спинового взаимодействия можно обнаружить в жидких кристаллах [27]. Непрямое же спин-спиновое взаимодействие, которое в дальнейшем рассматривается подробно, можно наблюдать и при съемке спектров веществ в жидком или газообразном состоянии.

Свойства константы спин-спинового взаимодействия:

1. Константа взаимодействия J в отличие от химического сдвига не зависит от рабочей частоты.

2. Константу взаимодействия J ядер с одинаковым химическим сдвигом нельзя наблюдать непосредственно, но ее можно рассчитать. Для этого можно, например, заменить одно из эквивалентных ядер его изотопом, почти не изменив при этом электронной конфигурации соединения.

3. Абсолютная величина константы J в принципе тем меньше, чем больше связей между взаимодействующими ядрами.

4. Константа взаимодействия J зависит от свойств связей и геометрии молекулы [9].

Факторы, влияющие на КССВ:

1. Гибридизация атомов, участвующих в ССВ;

2. Углы между связями и торсионные углы;

3. Длины связей;

4. Наличие соседних р-связей;

5. Эффекты соседних неподеленных электронных пар;

6. Эффекты заместителей.

Геминальные КССВ относятся к протонам, разделенным двумя связями, например к двум протонам при одном углеродном атоме.

В основном геминальные константы взаимодействия имеют абсолютные значения в интервале 0-20 Гц. Исключение составляет константа формальдегида (43 Гц).

Зависимость от гибридизации.

Величина геминальной константы взаимодействия зависит от гибридизации углеродного атома, с которым связаны протоны. Изменение гибридизации в свою очередь связано с изменением углов между связями:

2J, Гц	-11; -14	-2; -5	+3; -3
	109є	120є	120є
Примеры:	Метан (-12.4 Гц)	Циклопропан (-4.5 Гц)	Этилен (2.5 Гц)

Зависимость от гиперконъюгации.

Влияние гиперконъюгации на геминальное взаимодействие в метиленовой группе выражается в зависимости геминальной константы взаимодействия от диэдрального угла между связью С--Н этой группы и плоскостью р-электронного облака соседней двойной связи [28] (рис. 3).

Рис. 3. Зависимость вклада гиперконъюгациив величину геминальной константы взаимодействия от диэдрального угла.

Зависимость от ориентации в-заместителей. При введении электроотрицательных заместителей в в-положеиие к метиленовой группе геминальная константа взаимодействия в ней изменяется в зависимости от пространственной ориентации этих заместителей. Геминальная константа взаимодействия изменяется в направлении положительных значений, если в проекционной формуле Ньюмана электроотрицательный в-заместитель оказывается расположенным между протонами метиленовой группы.

Зависимость от б-гетероатома. Неподеленные пары электронов гетероатома, находящегося в б-положении к метиленовой группе, также влияют на геминальную константу взаимодействия. Если одна из неподеленных пар электронов атомов О или N, находящихся в б-положеиии к метиленовой группе, параллельна связи С--Н, то к геминальной константе взаимодействия этой группы добавляется приблизительно 1,8 Гц.

Геминальные константы взаимодействия для СН2-групп, расположенных рядом с гетероатомом в 5-членных циклах, более положительны, чем в 6-членных. Неподеленные пары электронов гетероатомов сильнее перекрываются с связями С--Н в 5-членных циклах, чем в 6-членных, вслед-ствие особого, почти заслоненного положения СН2-групп в 5-членном цикле.

Разность констант взаимодействия между 5-члеиным и аналогичным 6-членным циклами называется эффектом заслонения. Он бывает порядка 3-- 3,5 Гц для атома кислорода и около 2,5 Гц для атома азота [9].

Вицинальное взаимодействие через два sp3-гибридизованныx углеродных атома - взаимодействие через три связи (например, между протонами при двух соседних атомах углерода). Вицинальные константы взаимодействия положительны и их значения лежат в интервале 0--20 Гц.

Зависимость от диэдрального угла.

Зависимость вицинальной константы взаимодействия от диэдрального угла теоретически была выведена Карплусом [29] и многократно подтверждена экспериментально.

Карплус показал расчетным путем зависимость вицинальных КССВ от двугранного угла. Теоретическая кривая Карплуса - нижняя, а заштрихованная - область типичных значений 3J(H,H).Для различных заместителей получают кривые, изображенные на рис. 4.

Карплусом [29], а также другими авторами [30] выведены более точные формулы, в которых учитывается не только электроотрицательность заместителей, но и длины связей и углы между ними.



Рис.4. Зависимость вицинальных констант взаимодействия от диэдрального угла.

Зависимость от положения заместителей. Бут и Абрахам установили следующие правила влияния заместителей на вицинальиые константы взаимодействия в зависимости от пространственного расположения [31,32]:

а) электроотрицательные заместители только в том случае существенно, уменьшают вицинальные константы взаимодействия (Jгош) гош-протонов (т.е. протонов связей С--Н, образующих диэдральный угол ш = 60°), если они находятся в транс+-положении хотя бы относительно одного из взаимодействующих протонов (рис. 5).

Рис.5. Различные вицинальные КССВ в производных этана.

б) вицинальные константы взаимодействия транс+-протонов (Jтранс+), напротив, всегда уменьшаются в присутствии электроотрицательных заместителей. Транс+-положение здесь означает, что диэдральный угол между соседними связями С--Н равен 180°.

С помощью этих правил можно объяснить, например, существование различных констант взаимодействия менаду аксиальными и экваториальными протонами в циклогексаноле.

Вицинальные константы взаимодействия через один sp3- и один sр2-гибридизованный атом углерода зависят от диэдрального угла аналогично вицинальным константам взаимодействия через два sр3-гибридизованных атома углерода.

Вицинальное взаимодействие через один sp3-гибридизованный углеродный атом и один гетероатом. Для вицинального взаимодействия через один sp3-гибридизованный атом углерода и один гетероатом (О или N) была предложена формула зависимости от днэдрального угла, аналогичная одной из формул Карплуса. Согласно этой формуле константа взаимодействия имеет максимальное значение при диэдральном угле, равном 180° [33,34](рис. 6).

Рис. 6. Вицинальное взаимодействие через атом кислорода в цис- и транс-4-трет-бутилциклогексаноле.

Наблюдать эти константы взаимодействия в спектре можно лишь при условии, что удастся подавить быструю пространственную переориентацию протона при гетероатоме. Этого можно достигнуть, работая с сильно разбавленными растворами в диметилсульфоксиде; последний фиксирует протоны, стоящие у гетероатома, за счет образования водородных связей.

Вицинальное взаимодействие через два sp2-гибридизованных углеродных атома. В соответствии с жесткой плоской структурой двойной связи имеются только две возможности для вицинального взаимодействия: взаимодействие протонов, находящихся в транс- или соответственно в цuc-положении друг к другу (рис. 8). Константы взаимодействия имеют следующие интервалы значений:

Jцис = 5-16Гц,

Jтранс = 13-21 Гц.

Помимо электроотрицательности заместителей, влияние которой выражается в уменьшении констант взаимодействия, на величине вицинальной константы отражаются также значения углов между связями.

1.2.3 Интегральная интенсивность

Площадь под резонансным сигналом всегда пропорциональна числу резонирующих ядер. Так, например, площади под сигналами в ПМР-спектре толуола находятся в соответствии с соотношением числа фенильных и метильных протонов (5 : 3). Интегрирование резонансных кривых можно производить как механически (например, планиметром), так и с помощью электронного устройства.

При последнем способе интегрирования получаются ступенчатые кривые, в которых высота ступеньки соответствует площади под сигналом.

При интегрировании следует соблюдать определенные условия съемки. Например, нужно избегать насыщения, применять ослабленное переменное магнитное поле или большую скорость протяжки.

Из интеграла можно получить следующую информацию:

а) количественный элементарный анализ на содержание элементов с магнитными ядрами (например, 1Н, 19F, 31Р и т.д.);

б) определение числа эквивалентных ядер в молекуле. Таким образом можно, например, определять длину цепи жирных кислот или соотношение различных фрагментов в сополимерах;

в) количественный изотопный анализ. Можно определять также степень изотопного замещения (например, дейтерирования) в различных положениях молекулы;

г) количественный анализ простых и равновесных смесей. Преимущество такого метода состоит в том, что в процессе съемки положение равновесия не затрагивается (например, кето-енольное равновесие).

д) энантиомерность (оптическая чистота) -- из различных сигналов энантиомеров в хиральных растворителях или при добавлении хирального парамагнитного шифт-реагента [9].

На интенсивность протонных сигналов оказывают влияние следующие внешние факторы:

1) постоянное поле Н0, которое определяет расстояние между энергетическими уровнями ядра;

2) температура, воздействующая на распределение ядер между двумя энергетическими уровнями и, следовательно, на избыток ядер на нижнем уровне;

3) радиочастотное поле, которое определяет число переходов, происходящих в единицу времени. В любом образце эти показатели одинаковы для всех протонов, поэтому каждый протон вносит равный вклад в общую интенсивность спектра.

Интенсивность данного сигнала равна его площади и называется интегральной интенсивностью, причем сигнал может состоять более чем из одного пика, если происходит спин-спиновое взаимодействие. Некоторые приборы снабжены устройством для электронного интегрирования, но когда это приспособление отсутствует, площадь можно определить графически. Если для точной работы необходимо знать величину площади, то для предварительной оценки интенсивности можно использовать и высоты пиков, хотя эти результаты безусловно должны рассматриваться как вспомогательные. Ширина сигнала, т. е. его ширина на половине высоты пика, определяется неоднородностью магнитного поля. Если это относится к сравниваемым сигналам, то их интегральные интенсивности, в идеальном случае пропорциональные произведению ширины на высоту пика, будут относиться как высоты их пиков. Однако следует подчеркнуть, что сравнения, основанные на высотах пиков, могут быть ошибочными; например, протон может взаимодействовать с неэквивалентным ядром так, что константа спин-спинового взаимодействия уже слишком мала для того, чтобы обеспечить разрешение расщепления, но еще достаточна, чтобы вызвать уширение сигнала и таким образом уменьшить интенсивность его пика.

Некоторые простые органические структуры можно идентифицировать лишь на основании измерения интенсивностей. Выбор между структурами (1) и (2) в пользу формулы (2) для кислоты Фейста оказался возможным только на основании того наблюдения, что спектр содержит сигналы равной интенсивности вблизи 3,3 и 6,2 м. д., соответствующие группе СН2= и протонам кольца. Хотя число аналогичных примеров ограничено, рассмотрение относительных интенсивностей является неотъемлемой частью анализа каждого спектра.

Для иллюстрации возможности применения количественных измерений интенсивностей достаточно двух специфических примеров. Во-первых, если спектр соединения с неизвестной структурой записан в присутствии определенного количества эталонного соединения, число водородных атомов в соединении, соответствующее каждой резонансной полосе, можно вычислить на основании интенсивности, определенной по отношению к эталону. Эталонное соединение, которым может быть ТМС, следует, естественно, выбирать так, чтобы оно не мешало спектру неизвестного соединения [35].

Во-вторых, существует возможность анализа многокомпонентных смесей при условии, что можно различить сигналы, принадлежащие различным компонентам. Хорошо известно, что ацетилацетон представляет собой смесь кетонного (3) и енольного (4) таутомеров.

Кетонная форма должна дать два сигнала, соответствующие группам СН3- и -СН2-, с относительными интенсивностями 6 : 2. В енольной форме быстрый обмен протона ОН-группы фактически делает группы СН3- эквивалентными, так что спектр должен состоять из сигналов СН3- и =СН- с соотношением интенсивностей 6 : 1 (помимо самого сигнала ОН-группы, который наблюдается при очень слабом поле). Тщательное измерение площадей сигналов относительно эталонного соединения показывает, что кетон и енол составляют соответственно 20,4 ± 0,4 и 79,5 ± 0,7%, причем общий процент водорода (99,9%) служит проверкой точности. Этот метод по крайней мере настолько же надежен, как и обычное титрование бромом, где реакция брома с енолом слабо нарушает равновесие. Для того чтобы осуществить анализ другими спектроскопическими методами -- ультрафиолетовым или инфракрасным -- необходимо было бы предварительно установить интенсивности полос, характерные для индивидуальных таутомеров.

1.2.3 Мультиплетность

Для протонов данного типа мультиплетность сигнала равна числу эквивалентных протонов, соседних с протонами этого типа (или взаимодействующих с ними), плюс единица (правило п + 1). Если это правило выполняется, то говорят, что к данной системе применимо взаимодействие первого порядка. Так, если сигнал данных протонов представляет собой секстет линий с центром при 2,0 млн. д., то в случае взаимодействия первого порядка эти протоны должны иметь 6-1=5 эквивалентных соседних протонов [17].

Треугольник Паскаля

Относительные интенсивности линий внутри мультиплета соответствуют коэффициентам биномиального ряда:

1:n/1:n(n-1)/(2*1):n(n-1)(n-2)/(3*2*1)...

Эти коэффициенты можно определить из треугольника Паскаля [36].

1.3 Спиновые системы

Для удобства классификации примем систему обозначений, предложенную Бернштейном, Поплом и Шнейдером. Ядра одного и того же вида с очень мало отличающимися химическими сдвигами будем обозначать символами А, В, С. . . и т. Д., а ядра с большими химическими сдвигами относительно А, В … будем обозначать символами X, Y … и т. Д. Ядра X, Y не обязательно должны быть того же вида, что и А, В. Число магнитно эквивалентных ядер определенного типа указывают в индексе. Таким образом, в случае ацетальдегида спектр протонного резонанса будет принадлежать к типу А3 X, где А -- протон метальной группы, а X -- альдегидный протон [37].

Для всех перечисленных спиновых систем характерно большое отношение Дн/J, так как только при этом условии удается наблюдать взаимодействие первого порядка (т. е. выполняется правило п + 1). Взаимодействующие ядра с сильно различающимися химическими сдвигами обозначают буквами, далеко отстоящими друг от друга в латинском алфавите; при этом протоны, сигналы которых расположены в относительно слабом поле, обозначают начальными буквами алфавита, а протоны, сигналы которых сдвинуты в сильное поле, - последними буквами алфавита.

Рис.7. Изменение спектра спиновой системы АХ при уменьшении отношения Дн/J

По мере уменьшения отношения Дн/J возрастает отклонение реальной интенсивности линий от интенсивностей, рассчитанных с помощью треугольника Паскаля, причем интенсивность крайних линий уменьшается, а интенсивность центральных линий возрастает. Это приводит к тому, что линии резонансных сигналов взаимодействующей спиновой системы как бы "указывают друг на друга", как показано стрелками на рис. 7,б. Если отношение Дн/J уменьшается до 4 (или меньше), то спектры иногда удается анализировать, как и в случае взаимодействия первого порядка, но при этом в спектре появляются дополнительные линии, а значения д и J уже невозможно прочесть непосредственно по спектру [17].

Система АХ

В идеальном случае спектр спиновой системы АХ представляет собой два дублета (рис. 7,а), но обычно он выглядит, как изображено на рис. 7,б. По мере уменьшения отношения Дн/J система АХ превращается в систему АВ (рис. 7,в) и в конце концов (при Дн/J=0) - в систему А2, (рис. 7,г).

Система АХ2 и родственные системы

Система АХ2

Спектр спиновой системы АХ2 представляет собой сочетание дублета и триплета.

Система A2В

При уменьшении отношения Дн/J спиновая система АХ2 превращается в систему A2B. В спектре последней наблюдаются до девяти линий, одна или две из которых часто очень малоинтенсивны или вообще отсутствуют.

Рис. 8. А2Х системы и типичные молекулярные фрагменты [38].

Система АМХ. Спиновые системы АМХ и АВХ встречаются довольно часто, причем система АВХ в достаточно сильном поле (270 или 400 МГц) обычно превращается в систему АМХ. Спиновую систему типа АМХ легко узнать по характерному сочетанию трех квадруплетов. Примером может служить спектр протонов винильной группы стирола, который удобно интерпретировать методом "генеалогического дерева". Если любые две константы спин-спинового взаимодействия из трех равны, то спектр упрощается до одиннадцати линий. Если одна из констант спин-спинового взаимодействия равна или близка нулю (как это часто бывает в случае 1,2,4-тризамещенных бензолов), то резонансный сигнал состоит из восьми линий.

Система АВХ. При невысоком разрешении (60-100 МГц) в частичных структурах типа CHАСHВ-CHХ отношения Дн/J геминальных протонов часто малы. В таком случае спиновую систему относят к типу АВХ независимо от того, смещены ли сигналы протонов X относительно сигналов протонов А и В в сильное или слабое поле (хотя в последнем случае такую систему скорее следовало бы отнести к типу АМХ). Резонансный сигнал протона X спиновой системы

АВХ состоит из шести симметрично расположенных линий, причем крайние линии чрезвычайно малоинтенсивны, так что в целом сигнал напоминает сигнал протона X системы АМХ. Спектр НХ дает возможность непосредственно определить точный химический сдвиг этого протона, но только приближенные значения констант JАХ и JВХ. Резонансный сигнал протонов АВ, как и можно было предполагать, состоит из восьми линий, из- которых четыре крайние менее интенсивны, чем внутренние. Последние соответствуют двум центральным линиям сигнала системы АВ, неэквивалентно расщепленного за счет взаимодействия с третьим ядром НХ. Иногда, например в спектре 1,2-дибром-1-фенилэтана, две интенсивные линии сливаются.

Система АХ3

Резонансный сигнал спиновой системы типа АХ3 состоит из дублета и квадруплета.

Рис. 9. А3Х системы и типичные молекулярные фрагменты [38].

Редко встречающаяся система АВ3, резонансный сигнал которой содержит до 14 линий, возникает из системы АХ, при малом отношении Дн/J.

Рис. 10. А2Х2 системы и типичные молекулярные фрагменты [38].

Для резонансного сигнала спиновой системы A2Х2 характерно сочетание двух триплетов. По мере уменьшения отношения Дн/J до 4 и менее картина расщепления резонансного сигнала протонов частичной структуры -CH2CH2- постепенно усложняется, а при Дн/J от 1 до 2 число линий достигает максимума, состоящего из 24 линий. Такой спектр не позволяет непосредственно определить ни J, ни д, однако сигнал образовавшейся теперь системы типа А2В2 легко отличить по интегральной интенсивности линий (2:2 или 4Н), а

также на основе того факта, что сигнал системы А2 представляет собой зеркальное отражение сигнала системы В2. Если отношение Дн/J уменьшается далее, то расстояния между линиями сокращаются, а при Дн/J = 0 резонансный сигнал всех четырех протонов представляет собой синглет.

Рис. 11. А6Х системы и типичные молекулярные фрагменты [38].

Такие спиновые системы чаще всего встречаются в этильной и изопропильной группах. Поскольку резонансные сигналы протонов метильных групп, с одной стороны, и протонов метиленовых или метановых групп, с другой, располагаются в разных диапазонах спектра, то в таких ситуациях расщепления высших порядков редки.

Ароматические соединения

Отнесению резонансных сигналов в области химических сдвигов ароматических протонов всегда помогает сравнение с химическим сдвигом протонов бензола (7,27 млн д.).

1. Алкилбензолы

Алкильные группы почти не нарушают свойственную ароматическим соединениям р-электронную систему. По этой причине спектры ЯМР 1Н арилалканов (например, толуола, 1,4-диметилбензола и 1,3,5-триметилбензола) состоят из двух узких синглетов соответствующей интенсивности: один в области сигналов ароматических протонов, а другой - в области сигналов алифатических протонов. Даже менее симметрично замещенные арилалканы дают спектры более или менее такого же типа. В спектрах алкилбензолов сигнал ароматических протонов немного сдвинут в сильное поле (на 0,1 - 0,3 млн.д.).

2. +М-Заместители

Заместители, обладающие +М-эффектом (например, амино-, гидроксильная или алкоксильная группа) повышают электронную плотность на атомах углерода в о- и п-положениях, что приводит к сдвигу резонансных сигналов связанных с этими углеродными атомами протонов в сильное поле (т.е. к их экранированию). В результате в спектре ЯМР 1Н, например анизола, появляются два мультиплета с центрами при 6,85 (ЗН) и 7,20 (2Н) млн.д. Этот эффект еще сильнее выражен у аминов. Сигналы ароматических протонов удается полностью разрешить только при 270 МГц.

3. -М-заместители

При наличии -М-заместителей (например, СНО, NО2, CONH2) в силу мезомерного и анизотропного эффектов протоны в o-положении эффективно дезэкранируются, и их резонансные сигналы при этом сильно (до 1 млн. д.) смещаются. Напротив, на протон, находящийся в п-положении, действует только мезомерный эффект, поэтому его дезэкранирование сопровождается меньшим изменением химического сдвига (приблизительно на 0,3 млн. д.) Относительная интенсивность резонансных сигналов составляет 2:3 или 2:1:2, что соответствует распределению зарядов в классической структуре типа C6H5-Y (где Y - наиболее электроотрицательный атом или группа) с разделенными зарядами. Примером может служить спектр бензальдегида.

4. Дизамещенные бензолы

Если два заместителя в положениях 1 и 4 идентичны, то резонансный сигнал четырех ароматических протонов представляет собой синглет. Если же заместители п-положений различны, то часто спектр ароматических протонов соответствует спиновой системе АА'ХХ', как, например, спектр 4-нитроанизола. Для соединений с идентичными о-заместителями спектр системы АА'ХХ' обычно усложняется, но все же не теряет плоскости симметрии, типичной и для спектров родственной системы АА'ВВ'. Стоит подчеркнуть, что общий вид спиновой системы АА'ХХ' может изменяться в очень широких пределах. Так, в спектре фурана имеются два резонансных сигнала при 7,42 и 6,37 млн.д. (2Н, триплет, 3,0 Гц), что связано с совпадением JАХ и JАХ'. Для того чтобы отнести спиновые системы, например в 4-нитроанизоле или фуране, к типу АА'ХХ', необходимо дать более точное определение магнитной эквивалентности ядер: ядра принято считать магнитноэквивалентными, если они имеют одинаковый химический сдвиг и тождественно взаимодействуют со всеми другими ядрами молекулы. И в том, и в другом случае при большом отношении Дн/J протоны обозначают буквами А и X, причем для обозначения протонов с одинаковыми химическими сдвигами используется одна и та же буква. В то же время НА и НА', по-разному взаимодействуют с НХ, а также с НХ'. Напротив, в системах типа А2Х2 оба ядра А одинаково взаимодействуют с ядрами X, и наоборот. Спиновая система типа АА'ХХ' обусловливает появление в спектре 20 линий; в приведенном выше обсуждении учитывались лишь наиболее интенсивные и наиболее характерные линии. Другие линии могут наблюдаться лишь в виде плеча более интенсивной линии, перекрываться с последними или, наконец, вообще теряться в фоне спектра.

5. Тризамещенные бензолы

Картина расщепления сигналов соединений типа C6H3X2Y, например 2,6-динитроанилина или 3,5-динитротолуола, в общем случае типична для спиновой системы типа А2Х. В спектрах часто встречающихся 1,2,4-тризамещенных бензолов при достаточно большой константе J1,4 наблюдаются 12 линий, по распределению интенсивностей напоминающие спектр спиновой системы АМХ. Чаще, однако, J1,4 равна нулю, и тогда спектр состоит из 8 линий, как показано на рис. В зависимости от природы заместителей и диапазона химических сдвигов сигналов в спектрах могут наблюдаться два дублета или один дублет дублетов, а также любые промежуточные варианты.

1.4 Теоретические ЯМР 1Н спектры

Существует ряд программ, рассчитывающих теоретические спектры ЯМР. В данной работе мы рассмотрим три программы: ChemBioDraw Ultra 11.0, ACD LABS CHEMSKETCH HNMR & CNMR BUNDLE 2.51 и Spartan 2006 1.0.2.

1.4.1 ACD LABS CHEMSKETCH HNMR & CNMR BUNDLE 2.51

ACD LABS CHEMSKETCH HNMR & CNMR BUNDLE 2.51 - интегрированное программное обеспечение от Advanced Chemistry Development Inc., которое позволяет быстро и точно вычислять ЯМР 1Н и ЯМР 13С почти для всех органических соединений. CNMR/HNMR включает ACD/ChemSketch для рисования структур и ACD/Dictionary, для облегчения данной задачи, а также ACD/Tautomers, для проверки их таутомерных форм. Если Вы недовольны точностью вычисляемых спектров новой группы соединений, Вы можете создать и/или модернизировать собственную базу данных с экспериментальными значениями химических сдвигов. В следующий раз программа будет автоматически учитывать информацию и из внутренней базы данных, и из вновь созданной, для более точных расчетов.

Особенности ACD/HMNR

· ACD/HNMR имеет базу данных, включающую свыше 180000 экспериментальных значений химических сдвигов и более 25000 экспериментальных значений КССВ;

· ACD/HNMR, для предсказания химических сдвигов, использует уникальный алгоритм, базирующийся на параметрах внутримолекулярных взаимодействий более 3000 структурных фрагментов, полученных из экспериментальных данных;

· Точно вычисляет 1Н ЯМР спектров при любых основных частотах;

· Принимает в расчет взаимодействия второго порядка, рассчитывает константы дальнего взаимодействия;

· Отражает интегральные кривые;

· Позволяет точно рассчитывать спектры систем, включающих вплоть до 8 магнитно неэквивалентных ядер (спин 1/2);

· Распознает спектральные различия между различными типами структурных изомеров;

· Позволяет расширять выбранные спектральные области.

1.4.2 ChemBioDraw Ultra 11.0

ChemBioDraw Ultra 11.0 позволяет создавать высококачественные химические рисунки. Также с помощью данной программы можно рассчитывать теоретические спектры. Существенным отличием данной версии от более ранних, является возможность вычисления теоретических 1Н ЯМР и 13С ЯМР спектров нарисованных структур. Однако, ChemBioDraw Ultra 11.0, по сравнению с ACD LABS CHEMSKETCH HNMR & CNMR BUNDLE 2.51, отображает меньше данных - лишь химические сдвиги и приблизительную мультиплетность

1.4.3 Spartan 2006 1.0.2.

В программе Spartan 2006 1.0.2. можно создавать объемные 3D-модели органических соединений, есть возможность создавать короткие видеоролики, а также есть функции предсказания теоретических УФ-, ИК- и ЯМР спектров.

Глава 2. Экспериментальная часть

2.1 Синтез сульфамидных производных на основе 4-(5-амино-1-метил-1Н-бензо[d]имидазол-2-ил)-N-алкиламинов

На первой стадии синтеза соединение 1 ацилировали хлорангидридом 2 в течение 1-2 часов при температуре 20 С. Выделенный амин 3 растворяли в разбавленной соляной кислоте и нагревали при температуре 100 С до завершения реакции циклизации и гидролиза эфирной группы (Контроль по ТСХ). Амидирование кислоты 4 алифатическими аминами проводили в присутствии 1,1'-карбдиимидазола (КДИ) при температуре 60 С. Нитрогруппу в амиде 5 восстанавливали водородом на палладиевом катализаторе при температуре 65-70С. Выход 4-(5-амино-1-метил-1Н-бензо[d]имидазол-2-ил)-N-алкиламинов составил 80-90%.

Схема синтеза

R1= H, алкил, R2= алкил, R3 = алкил, арил, гетарил и др

Глава 3. Обсуждение результатов

3.1 Идентификация продуктов реакции с помощью ЯМР 1H - спектроскопии. Сравнительный анализ экспериментальных и теоретических спектров

Надежным методом идентификации строения органических соединений является метод ЯМР-спектроскопии. Спектры ЯМР 1Н регистрировали в ДМСО. Химические сдвиги приведены в миллионных долях (м.д.) в шкале д относительно гексаметилдисилоксилана. Указана мультиплетность сигнала: с - синглет, д - дуплет, т - триплет, к - квартет, м - мультиплет. Константы спин-спинового взаимодействия (J) выражены в герцах (Гц).

3.1.1 Анализ спектров 4-(5-амино-1-метил-1Н-бензо[d]имидазол-2-ил)-N-метилбензамида.

Формула 4-(5-амино-1-метил-1Н-бензо[d]имидазол-2-ил)-N-метилбензамида.

На рисунке 12(а,б) представлен спектр 4-(5-амино-1-метил-1Нбензо[d]имидазол-2-ил)-N-метилбензамида.

В наиболее слабом поле данного спектра мы наблюдаем сигнал амидного протона в виде дублета с д 8,47 м.д. и 3J=4,9 Гц.

Четырехспиновая система двузамещенного бензольного кольца представлена дублетом эквивалентных протонов H2* и H6* при д 8,01 м.д. и дублетом эквивалентных протонов H3* и H5* при д 7,89 м.д. с константой спин-спинового взаимодействия 3J=8,2 Гц.

Трехспиновая система бензимидазольного кольца наблюдается в виде дублета дублетов протона H6 с д 6,66 м.д. с вицинальной константой спин-спинового взаимодействия равной 8,8 Гц и аллильной - 1,8 Гц; синглета протона H4 д 6,81 м.д. и дублета протона H7 д 7,21 м.д. и 3J =8,8 Гц.

В еще более сильной области представлены сигналы алифатических протонов исследуемого соединения. Сигнал метильной группы имидазольного кольца наблюдается в виде синглета, смещенного в более слабое поле, д 3,82 м.д. Сигнал метильной группы обнаруживается в виде дублета д 2,84 м.д. с 3J=4,6 Гц.

Для сравнения предложим теоретический спектр данного соединения, рассчитанный с помощью ChemDraw Ultra 8.0 (13). Сравнительный анализ параметров экспериментального и теоретического спектров приведен в таблице 3.1.

Рис. 12а. ЯМР1Н спектр соединения 4-(5-амино-1-метил-1Н-бензо[d]имидазол-2-ил)-N-метилбензамида (ароматическая зона)



Рис. 12б. ЯМР1Н спектр соединения 4-(5-амино-1-метил-1Н-бензо[d]имидазол-2-ил)-N-метилбензамида (алифатическая зона)



Рис. 13. Теоретический ЯМР1Н спектр соединения 4-(5-амино-1-метил-1Н-бензо[d]имидазол-2-ил)-N-метилбензамида.

Табл.3.1. Сравнительный анализ экспериментального и теоретического спектров 4-(5-амино-1-метил-1Н-бензо[d]имидазол-2-ил)-N-метилбензамида.

Атом водорода	д м.д., эксперимент	ChemDraw Ultra 8.0
		д м.д.	отклонения
			Д м.д.	%
-NHCO-	8,47	8,0	0,47	11,8
-NH2	4,82	4,0	0,82	0,17
H2* H6*	7,97	8,01	0,04	0,5
H3* H5*	7,85	7,66	0,19	2,42
H7	7,21	7,45	0,24	3,33
H6	6,66	6,46	0,2	3
H4	6,81	6,90	0,09	1,32
Me1	2,84	2,74	0,1	3,52
Me2	3,82	3,63	0,19	6,2
Среднее отклонение, %	3,58

3.1.2 Анализ спектров 4-(5-амино-1-метил-1Н-бензо[d]имидазол-2-ил)-N-пропилбензамида.

Формула 4-(5-амино-1-метил-1Н-бензо[d]имидазол-2-ил)-N-пропилбензамида.

На рисунке 14(а,б) представлен спектр 4-(5-амино-1-метил-1Нбензо[d]имидазол-2-ил)-N-пропилбензамида.

В более слабом поле находится сигнал протона, связанного с гетероатомом. В данном случае это сигнал амидного протона, он представлен триплетом с д 8,47 м.д. и 3J=5,5 Гц.

Дизамещенное бензольное кольцо базовой части молекулы дает два дублетных сигнала протонов H5* и H3* с д=7,48 м.д. и 3J=8,4 Гц и протонов H2* и H6* с д=7,84 м.д. и 3J=8,2 Гц.

Также в ароматической области наблюдается трехспиновая система бензимидазольного кольца в виде дублета протона H7 (д 7,38 м.д., 3J=8,8 Гц), синглета протона H4 (д 7,34 м.д.) и дублета дублетов протона H6 с д 7,04 м.д. 3J=8,6 Гц и 4J=2,0 Гц.

Пропильный радикал представлен тремя сигналами. В самом сильном поле находится триплет (д=0,94 м.д., 3J=7,3 Гц), он принадлежит CH3-CH2-CH2-, левее находится секстет CH3-CH2-CH2- с д=1,58 м.д., 3J=7,3 Гц, далее мы видим квартет, принадлежащий протонам CH3-CH2-CH2-, имеющий д=3,25 м.д. и 3J=6,4 Гц. В более слабом поле находится синглет метильной группы бензимидазола, он имеет д=3,82 м.д.

Для сравнения предложим теоретический спектр данного соединения, рассчитанный с помощью ChemDraw Ultra 8.0 (13). Сравнительный анализ параметров экспериментального и теоретического спектров приведен в таблице 3.2.

Рис. 14а. ЯМР1Н спектр соединения 4-(5-амино-1-метил-1Н-бензо[d]имидазол-2-ил)-N-пропилбензамида (ароматическая зона).

Рис. 14б. ЯМР1Н спектр соединения 4-(5-амино-1-метил-1Н-бензо[d]имидазол-2-ил)-N-пропилбензамида (алифатическая зона)



Рис. 15. Теоретический ЯМР1Н спектр соединения 4-(5-амино-1-метил-1Н-бензо[d]имидазол-2-ил)-N-пропилбензамида

Табл.3.2 Сравнительный анализ экспериментальных и теоретического спектров 4-(5-амино-1-метил-1Нбензо[d]имидазол-2-ил)-N-пропилбензамида.

Атом водорода	д м.д., эксперимент	ChemDraw Ultra 8.0
		д м.д.	отклонения
			Д м.д.	%
-NHCO-	8,47	8,0	0,47	11,8
-NH2	4,71	4,0	0,71	0,15
H2* H6*	7,98	8,01	0,04	0,5
H3* H5*	7,85	7,66	0,19	2,42
H7	7,21	7,45	0,24	3,33
H6	6,66	6,46	0,2	3
H4	6,81	6,90	0,09	1,32
Me1	0,95	0,96	0,01	1,05
Me2	1,59	1,63	0,04	2,52
Me3	3,26	3,20	0,06	1,84
Me4	3,82	3,63	0,19	4,97
Среднее отклонение, %	2,99

3.1.3 Анализ спектров 4-(5-амино-1-метил-1Н-бензо[d]имидазол-2-ил)-N-диэтилбензамида

Формула 4-(5-амино-1-метил-1Н-бензо[d]имидазол-2-ил)-N,N-диэтилбензамида.

На рисунке 16(а,б) представлен спектр 4-(5-амино-1-метил-1Нбензо[d]имидазол-2-ил)-N-диэтилбензамида.

На спектре данного соединения мы видим два дублетных сигнала, принадлежащих эквивалентным протонам Н2* и Н6* с д 7,84 м.д. и 3J=8,4 Гц и Н3* Н5* с д 7,47 м.д. и 3J=8,2 Гц.

Далее мы видим дублет протона Н7 с д 7,21 м.д. и 3J=8,6 Гц, расщепленный синглет протона Н4 с д 6,81 м.д. и дублет-дублетный сигнал протона Н6 с д 6,66 м.д., 3J=8,4 Гц и 4J=2,0 Гц.

В алифатической части спектра сигналы двух CH3-групп этильных радикалов дают уширенный сигнал с д 1,17, два других сигнала дают протоны -CH2- групп этильных радикалов, лежащих в области д 3,46 и 3,29 м.д. Рядом с ними при д 3,83 м.д. располагается синглетный сигнал метильной группы постоянной части молекулы, связанной с бензимидазолом.

...