Xem, tích phân và làm sạch phổ NMR trên trình duyệt
Trả lời ngắn: Mở trình xem NMR MolDraw miễn phí và thả vào một file 1H hoặc 13C dạng JCAMP-DX, CSV/TXT hoặc Bruker. Bạn có thể phóng to, chọn pic, tích phân, đặt chuẩn thang độ dịch chuyển theo dung môi, tìm pic dung môi và mỡ bôi trơn thường gặp, và xuất file PNG, CSV hoặc JCAMP-DX. File được đọc trong trình duyệt và không bị tải lên.
Dùng thử trình xem NMR tại đây
Vì sao dùng trình xem NMR trên trình duyệt?
Phần lớn dữ liệu NMR được xử lý bằng phần mềm có bản quyền trên máy tính của máy phổ. Điều đó bất tiện khi bạn muốn xem phổ ở nhà hay trên laptop không có bản quyền.
Trình xem trên trình duyệt lấp khoảng trống đó. Mở file đã xuất, đọc độ dịch chuyển, kiểm tra tích phân và xem các pic "lạ" có phải chỉ là ethyl acetate hay mỡ bôi trơn. Sau đó lưu hình sạch cho báo cáo thí nghiệm.
Phổ 1H hoặc 13C cho biết gì
Độ dịch chuyển hóa học (δ, ppm) cho biết môi trường điện tử của hạt nhân. Proton thơm nằm khoảng 7–8 ppm, proton cạnh oxygen khoảng 3,5–4,5 ppm và proton alkyl dưới khoảng 2 ppm. Vì ppm là một tỉ số, cùng một hợp chất cho cùng độ dịch chuyển trên nam châm 60 MHz hay 600 MHz.
Sự tách vạch đến từ tương tác spin–spin với các proton lân cận và được đo bằng Hz. Nhóm CH2 cạnh CH3 xuất hiện dạng quartet. Độ rộng theo Hz của một multiplet không đổi theo từ trường, nên nó chiếm nhiều ppm hơn trên máy để bàn từ trường thấp.
Tích phân là diện tích dưới tín hiệu 1H. Nó tỉ lệ với số proton, nên các tỉ lệ cho biết, chẳng hạn, một tín hiệu là 2H và tín hiệu khác là 3H. Trong phổ 13C thông thường, diện tích không đáng tin cậy.
Đặt chuẩn cố định điểm 0 của thang. TMS được đặt ở 0 ppm. Phần lớn mọi người dùng pic dung môi còn sót thay thế, như CHCl3 tại 7,26 ppm trong CDCl3 hay DMSO-d5 tại 2,50 ppm trong DMSO-d6. Thang đặt chuẩn sai có thể dẫn đến quy kết sai.
Các file có thể mở
| JCAMP-DX | File .jdx, .dx hoặc .jcamp, kể cả dữ liệu nén (ASDF). Hầu hết phần mềm NMR có thể xuất định dạng này. |
|---|---|
| CSV hoặc TXT | Hai cột: ppm và cường độ. |
| Bruker | Dữ liệu đã xử lý: file zip của thư mục thí nghiệm, hoặc chọn cùng lúc file 1r và procs. |
Nếu file chứa tần số máy phổ, trình xem sẽ dùng nó. Nếu không, hãy đặt trong Máy phổ.
Cách xử lý một phổ
- Nhấn Mở file phổ hoặc thả file vào ô. Để luyện tập trước, nhấn Ethyl benzoate trong CDCl3.
- Đặt từ trường trong Máy phổ bằng các nút 60 đến 800 MHz nếu file của bạn không có. Khi đó bảng pic cho giá trị Hz đúng.
- Trong Đặt chuẩn (hiệu chỉnh độ dịch chuyển), chọn dung môi trong ô tạp chất và nhấn Đặt chuẩn theo dung môi. Nếu bạn dùng TMS, nhấn TMS = 0 ppm. Để đặt thủ công một pic bất kỳ, nhập vào Pic tại và phải là, rồi nhấn Áp dụng.
- Phóng to từng vùng. Dùng thanh trượt Ngưỡng hoặc Chọn pic trong vùng nhìn để gọn danh sách pic.
- Chọn Tích phân và kéo qua một tín hiệu bạn biết, như triplet CH3. Nhập 3 vào Tích phân đầu tiên =. Tích phân các tín hiệu còn lại và đọc diện tích.
- Nhấn Tìm tạp chất. So sánh các kết quả khớp với pic của bạn trước khi loại bỏ bất cứ thứ gì.
- Xuất bằng Xuất PNG, Xuất CSV hoặc Xuất JCAMP-DX.
Trình xem làm được gì
| Chế độ xem | Phóng to, Di chuyển, + và −, Y+ và Y− cho chiều cao pic, và Đặt lại khung nhìn. Cuộn chuột và chụm ngón tay cũng phóng to. |
|---|---|
| Pic | Tự động chọn pic theo ngưỡng, Chọn pic để thêm bằng cách nhấp, và bảng δ ppm, Hz và chiều cao. |
| Tích phân | Kéo để tích phân. Diện tích được quy theo tích phân đầu tiên. |
| Đặt chuẩn | Đặt chuẩn theo dung môi, TMS = 0 ppm, hoặc nhấp Đặt chuẩn rồi chọn một pic. |
| Tạp chất | So khớp pic với bảng tạp chất vết của Fulmer và cộng sự (2010) cho 12 dung môi deuteri hóa. Liệt kê các kết quả khớp có khả năng và khớp một phần cùng tín hiệu dự kiến. |
| Hình sạch | Xóa, Xóa mọi kết quả có khả năng, Hoàn tác, Khôi phục tất cả và Hiện bản gốc. Đồ thị được đánh dấu là đã chỉnh sửa để hiển thị. |
| Xuất file | PNG, CSV và JCAMP-DX của những gì trên màn hình. |
Cách dùng trên lớp và trong phòng thí nghiệm
- Thí nghiệm giảng dạy: đưa cho sinh viên file JCAMP-DX của sản phẩm. Các em đặt chuẩn, tích phân và báo cáo độ dịch chuyển và số proton kèm hình.
- Minh họa cường độ từ trường: tải Ethyl benzoate trong CDCl3 rồi Máy để bàn 80 MHz. Các multiplet giống nhau chen chúc lại ở từ trường thấp.
- Kiểm tra độ tinh khiết: trước khi nộp một hợp chất, chạy Tìm tạp chất để xác định các pic nhỏ từ dung môi xử lý, nước hoặc mỡ bôi trơn.
- Kiểm tra dự đoán: so sánh pic của bạn với phổ dự đoán từ công cụ dự đoán NMR từ SMILES. Với 13C và thí nghiệm 2D, dự đoán phổ COSY, HSQC và HMBC bằng plugin NMR Analyser.
Mẹo và giới hạn
- Đặt chuẩn trước khi chạy Tìm tạp chất. Phép so khớp dùng cửa sổ ppm nhỏ, nên thang bị lệch cho kết quả kém.
- Khớp chỉ có nghĩa là một pic nằm đúng chỗ tạp chất dự kiến. Hãy kiểm tra mọi tín hiệu của tạp chất đều có mặt và các multiplet trông hợp lý.
- Độ dịch chuyển của tạp chất thay đổi chút ít theo nồng độ và nhiệt độ. Hãy nới ô ± ppm cẩn thận, vì sẽ xuất hiện nhiều kết quả khớp sai hơn.
- Trình xem hiển thị phổ 1D. Nó không có biến đổi Fourier hay hiệu chỉnh pha, nên hãy xử lý FID trước.
- Nếu trình duyệt không giải nén được thư mục Bruker, hãy giải nén rồi chọn cùng lúc file
1rvàprocs. - Xóa pic là chỉnh sửa hiển thị. Hãy giữ file gốc làm dữ liệu.
Mới làm quen với NMR? Hướng dẫn cách đọc phổ NMR của chúng tôi trình bày độ dịch chuyển, sự tách vạch và tích phân từng bước.
Hỏi và đáp
Có mở được phổ 13C ngoài 1H không?
Có. Trình xem đọc loại hạt nhân từ file. Nếu file không ghi, nó đoán theo khoảng ppm. Bảng tạp chất có cả độ dịch chuyển 1H và 13C.
Vì sao tích phân 13C không khớp số carbon?
Phổ 13C thông thường được đo với tách cặp proton. Các carbon hồi phục với tốc độ khác nhau và được tăng cường NOE khác nhau, nên carbon bậc bốn thường trông nhỏ. Chỉ tin tích phân 13C từ phổ đo trong điều kiện định lượng.
Có thể xử lý FID thô trong trình xem không?
Không. Trình xem mở phổ đã xử lý: JCAMP-DX, CSV hoặc TXT hai cột, và dữ liệu Bruker đã xử lý (file 1r và procs). Hãy thực hiện biến đổi Fourier và chỉnh pha trong phần mềm của máy phổ trước.
Có nên ẩn pic tạp chất trước khi đưa phổ vào luận văn không?
Hãy giữ phổ gốc làm dữ liệu và báo cáo các tạp chất bạn tìm thấy. Đồ thị đã làm sạch chỉ là chỉnh sửa hiển thị. Trình xem ghi nhãn là đã chỉnh sửa, và bạn nên nêu rõ trong chú thích hình nếu sử dụng.