Vom NMR-Spektrum zur Strukturformel organischer Verbindungen

Dieses aus zahlreichen Vorlesungen und Seminaren herangereifte Buch soll dem Studenten, Diplomanden und Doktoranden einen systematischen, gut lesbaren und preiswerten Einstieg in die Taktik der Strukturaufklärung durch NMR vermitteln. Es stimmt den Leser mit einem in der zweiten Auflage etwas erweiterten Repetitorium der elementaren Grundbegriffe, Meßgrößen und Meßverfahren ein. Es folgt eine Einführung in Strategie und Taktik der Strukturaufklärung mit ein- und zweidimensionalen NMR-Methoden. Im Vordergrund steht dabei stets die Frage, wie Messungen und daraus resultierende Parameter in Teilstrukturen übersetzt werden. Das Kapitel orientiert nicht, wie sonst üblich, über physikalische Grundlagen der Meßmethoden, Theorie der chemischen Verschiebung und Spin-Spin-Kopplung. Vielmehr gliedert es sich in die wesentlichen Teilaspekte der Molekülstruktur, welche bei der Identifizierung jeder Verbindung zu klären sind: Konstitution, relative Konfiguration und Konformation, absolute Konfiguration, intra- und intermolekulare Wechselwirkungen, Moleküldynamik. Dem Grundsatz ;Learning by Doing+ folgend schließen sich fünfzig exemplarische Probleme aus den häufigsten organischchemischen Anwendungsbereichen der NMR-Spektroskopie an: Identifizierung von Syntheseprodukten und Naturstoffaufklärung.

Klappentext

Dieses Buch gibt dem Studenten, Diplomanden und Doktoranden einen systematischen, gut lesbaren und preiswerten Einstieg in die Taktik der Strukturaufklärung durch NMR. Es stimmt den Leser mit einem etwas erweiterten Repetitorium der elementaren Grundbegriffe, Meßgrößen und Meßverfahren ein. Es folgt eine Einführung in Strategie und Taktik der Strukturaufklärung mit ein- und zweidimensionalen NMR-Methoden. Es schließen sich fünfzig exemplarische Probleme aus den häufigsten organisch-chemischen Anwendungsbereichen der NMR-Spektroskopie an: Identifizierung von Syntheseprodukten und Naturstoffaufklärung.

Inhalt

1. Grundbegriffe, Meßgrößen, Meßverfahren in Kürze.- 1.1. Chemische Verschiebung.- 1.2. Spin-Spin-Kopplung.- 1.3. Kopplungskonstanten.- 1.4. Signalmultiplizität (Multipletts).- 1.5. Spektren erster und höherer Ordnung.- 1.6. Chemische und magnetische Äquivalenz.- 1.7. CW- und FT-NMR-Spektren.- 1.8. Spin-Entkopplung.- 1.9. Kern-Overhauser-Effekt.- 1.10. Relaxation, Relaxationszeiten.- 2. Erkennung von Teilstrukturen durch NMR; (Einführung in die Taktik der Strukturaufklärung mit ein- und zweidimensionaler NMR-Spektroskopie).- 2.1. Funktionelle Gruppen.- 2.2. Konstitution.- 2.3. Relative Konfiguration und Konformation.- 2.4. Absolute Konfiguration.- 2.5. Intra- und Intermolekulare Wechselwirkungen.- 2.6. Molekülbeweglichkeit.- 2.7. Zusammenfassung.- 3. Probleme 150.- 110 Eindimensionale 1H-NMR-Spektren.- 1112 Temperaturabhängige 1H- und 13C-NMR-Spektren.- 1318 Eindimensionale 13C-NMR-Spektren.- 1920 CC-INADEQUATE-Diagramme.- 2123 Eindimensionale 1H- und 13C-NMR-Spektren.- 2425 Eindimensionale 1H-, 13C- und 15N-NMR-Spektren.- 2638 Kombinierte Anwendung ein- und zweidimensionaler 1H- und 13C-NMR-Experimente.- 3950 Identifizierung und Aufklärung von Naturstoffen mit ein-sowie zweidimensionaler 1H- und 13C-NMR.- 4. Problemlösungen 150.- 1 cis-Cyclopropan-1,2-dicarbonsäurediemethylester.- 2 Acrylsäureethylester.- 3 cis-l-Methoxy-l-buten-3-in.- 4 trans-3-(N-Methylpyrrol-2-yl)propenal.- 5 1,9-Bis(pyrrol-2-yl)pyrromethan.- 6 3-Acetylpyridin.- 7 6,4?-Dimethoxyisoflavon.- 8 Catechin (3,5,7,4?-Pentahydroxyflavan).- 9 Methyloxiran und Monorden.- 10 2-Methyl-6-(N,N-Dimethylamino)-trans-4-nitro-trans-5-phenylcyclohexen.- 11 (E)-3-(N,N-Dimethylamino)acrolein.- 12 cis-1,2-Dimethylcyclohexan.- 13 5-Ethinyl-2-methylpyridin.- 145-Hydroxy-3-methyl-1H-pyrazol.- 15 o-Hydroxyacetophenon.- 16 1-Acetonyl-2,4,6-trinitrophenylcyclohexadienat.- 17 trans-3-[4-(N,N-Dimethylamino)phenyl]-2-ethyl-propenal.- 18 n-Butylsalicylaldimin.- 19 Benzo[b]furan.- 20 2-Ethylcyclohexa-1,3-dien-5-carbonsäure-(3-hydroxypropyl)ester.- 21 4-Aminobenzoesäure[2-(N,N-diethylamino)ethyl]ester Hydrochlorid (Procain Hydrochlorid).- 22 2-Ethoxycarbonyl-4-(3-hydroxypropyl)-1-methylpyrrol.- 23 2-p-Tolylsulfonyl-5-propylpyridin.- 24 Triazolo[1,5- a]pyrimidin.- 25 6-n-Butyltetrazolo[1,5- a]pyrimidin und 2-Azido-5-n-butylpyrimidin.- 26 3-Hexin-1-ol.- 27 6-Methoxytetralin-1-on.- 28 Hydroxyphthalid.- 29 Nona-2-trans-6-cis-dienal.- 30 trans-l-Cyclopropyl-2-methyl-1,3-butadien (trans-Isopren-l-ylcyclopropan).- 31 Dicyclopentadien.- 32 cis-6-Hydroxy-l-methyl-4-iso-propylcyclohexen (Carveol).- 33 Menthan-3-carbonsäure (1,3-cis-3,4-trans-).- 34 Meso-?,?,?,?-tetrakis(2-[(p-menth-3-ylcarbonyl)-amino]-phenyl)porphyrin.- 35 trans-2-(2-Pyridyl)methylcyclohexanol.- 36 2-Hydroxy-3,4,3?,4?-tetramethoxydesoxybenzoin.- 37 3?,4?,7,8-Tetramethoxyisoflavon.- 38 3?,4?,6,7-Tetramethoxy-3-phenylcoumarin.- 39 Aflatoxin B1.- 40 Asperulosid.- 41 9?-Hydroxycostussäure.- 42 14-(Umbelliferon-7-0-y1)-driman-3?,8?-diol.- 43 3,4,5-Trimethyl-5,6-dihydronaphtho[2,3-b]furan.- 44 6?-Acetoxy-4,4a,5,6,7,8,8a,9-octahydro-3,4a?,5?- trimethyl-9-oxonaphtho[2,3-b]furan-4?-yl-2-methylpropansäurees ter (Sendarwin).- 45 8?-Acetoxydehydrocostuslacton.- 46 Panaxatriol.- 47 4,5-Dimethoxycanthin-6-on (4,5-Dimethoxy-6H-indolo[3,2,1-de][1,5]naphthyridin-6-on).- 48 Cocain Hydrochlorid.- 49 Viridiflorinsäure-7-retronecinester.- 50 trans-N-Methyl-4-methoxyprolin.- Literatur.- Formelverzeichnis der Problemlösungen.