Spettroscopia a risonanza magnetica nucleare (NMR)

1. Preparazione del materiale di partenza NMR

1. Aggiungere ~ 10 mg di materiale di partenza a un tubo NMR pulito.
2. Sciogliere il materiale di partenza in ~0,7 mL di solvente deuterato (esempio dato CDCl₃). Un'altezza adatta del solvente per un buon spettro è di 4,5-5 cm.
3. Tappare attentamente il tubo NMR e scrivere il nome del campione sul cappuccio.
4. Agitare delicatamente il campione per assicurarsi che tutto il materiale si sia sciolto. Fare attenzione ad evitare il contatto tra il solvente e il tappo, che potrebbe portare a possibili contaminazioni del campione.
5. Inserire accuratamente il tubo NMR in uno spinner. Lo spinner ruoterà una volta inserito nel magnete per garantire che l'intero campione sperimenti un campo magnetico omogeneo. Pulire l'esterno del tubo NMR e dello spinner con 2-propanolo e tessuti di laboratorio per rimuovere impronte digitali e sporco.
6. Posizionare lo spinner in un profondimetro per campioni per assicurarsi che il fondo del tubo NMR non sia inserito troppo lontano nella sonda NMR in quanto ciò potrebbe danneggiare lo spettrometro. Sonde diverse hanno profondità di campionamento diverse e l'utente deve essere a conoscenza del profondimetro specifico.
7. Posizionare il campione nello spettrometro NMR. Qui è stato utilizzato uno spettrometro Varian 400 MHz, dotato di un autocampionatore.
8. Dopo aver completato la misurazione NMR, elaborare lo spettro e assegnare i picchi nello spettro.

2. Preparazione di 3 M NaOH e sintesi di calcone

1. Aggiungere 60 mg di NaOH a un matraccio volumetrico da 50 mL.
2. Sciogliere il NaOH aggiungendo acqua deionizzata a metà del pallone. Diluire ulteriormente la soluzione aggiungendo altra acqua fino a raggiungere il segno.
3. Aggiungere 10 ml di etanolo a un matraccio a fondo tondo da 50 ml dotato di una barra magnetica.
4. Successivamente, aggiungere 680,5 mg di 4-metossibenzaldeide e 5 mL di soluzione di NaOH preparata al punto 2.1 allo stesso matraccio.
5. Aggiungere successivamente 671 mg di 4-metilacetofenone alla soluzione agitata e tappare il matraccio e mescolare a temperatura ambiente.
6. Monitorare l'avanzamento della ^{reazione mediante 1}H NMR a intervalli di 30 minuti (vedere fase 3) fino al pieno consumo di materie prime.
7. Aggiungere 5 ml di acqua quando la reazione ha raggiunto il completamento (~3 h). Filtrare il precipitato risultante e lavarlo con 20 ml di etanolo/acqua 1:2. Lasciare asciugare il precipitato all'aria.
8. Calcola la resa del prodotto ottenuto. Preparare un campione NMR secondo il punto 1.2.2.7. Controllare la purezza con ¹H NMR. Se non puro, purificare il prodotto tramite ricristallizzazione con etanolo.
9. Aggiungere circa 3 gocce di miscela di reazione a un tubo NMR utilizzando una pipetta Pasteur e risciacquare la pipetta con solvente deuterato.
10. Ripetere i passaggi da 1.2 a 1.8.

3. Breve interpretazione di uno spettro NMR

1. Elaborare lo spettro con un programma adatto (esempio dato MestReNova).
2. Correlare i diversi picchi agli spostamenti NMR nella Tabella 1. I cambiamenti chimici danno un indizio del tipo di ambiente in cui esistono i protoni.
3. Integrare i picchi per dare il numero di idrogeni corrispondenti a ciascun picco. L'integrazione di tutti i picchi dà un numero relativo di protoni totali.
4. Valutare la scissione dei picchi di protoni, che indicano il numero di vicini.
5. Misurare l'accoppiamento J per vedere come i protoni sono collegati tra loro.