Diktat h Nmr

5/26/2018 Diktat h Nmr

1/25

SPEKTROSKOPI 1H NMR

A. PENDAHULUANSpektroskopi 1H NMR mampu menyuguhkan informasi yang cukup detail mengenai

struktur molekul suatu senyawa organik. Lingkungan kimia proton dalam molekul dapat

digambarkan secara jelas. Sementara posisinya dalam ruang masih terbatas

digambarkan. i awal penemuan alat ini hingga akhir tahun 1!"#$an telah memberikan

perubahan yang sangat besar dalam perkembangan ilmu kimia organik.

%ambar &.1 Spektrum 1H NMR '$butanol

Spektrum 1H NMR (%ambar &.1) menunjukkan dengan jelas masing$masing jenis*

jumlah dan lingkungan kimia proton (hidrogen) senyawa '$butanol. %ugus metil +$1*

metin +$'* metilen +$,* dan metil +$& berturut$turut muncul dalam bentuk sinyal doblet

,H* multiplet 1H* -uintet 'H* dan triplet ,H. Sementara proton dari gugus H muncul

dalam bentuk singlet 1H.

0.0ppm

4.0

singlet

1 H

multiplet

1 H

quintet

2 H

doblet,

3 H

triplet,

3 H

'$butanol

3.0 2.0 1.0


2/25

B. KONSEP DASAR RESONANSI MAGNET INTI

Saat berputar pada sumbunya* inti atom memiliki sifat yang disebut spin inti. /nti atom

yang memiliki bilangan massa ganjil dan nomer atom ganjil atau salah satunya*

memiliki momen spin angular dan momen magnet tertentu. 0anyaknya keadaan spin

inti yang dimungkinkan* ditentukan dan dikuantitasi berdasarkan bilangan spin magnet

inti (I). eadaan spin yang dimungkin dari setiap inti dengan harga spin magnet inti (I)

adalah 'I2 1. 3ntuk inti hidrogen yang memiliki hargaI4 5 * akan memiliki ' keadaan

spin inti* yaitu $ 5 dan 2 5. 0erikut ini harga bilangan -uantum spin dari beberapa inti.

6abel &.1. Harga 0ilangan 7uantum Spin dari 0eberapa /nti

H8R%8 0/L8N%8N 738N63M S9/N 8R/ 0:0:R898 /N6/

3nsur 11H'1H

1';+

1,;+

1&

,11"9

,"1


3/25

>enomena resonansi magnet inti akan terjadi jika inti yang berada dalam lingkungan

medan magnet* menyerap energi dan spin intinya mengalami perubahan orientasi

sehubungan medan magnet tersebut. 0esarnya energi yang diserap inti supaya proses

resonansi terjadi* adalah sama dengan besarnya selisih energi antara dua keadaan spin

inti* yaitu keadaan searah medan magnet (25) dengan keadaan berlawanan arah medan

magnet ($5). 0esarnya selisih energi ini merupakan fungsi dari medan magnet luar (0 #).

Semakin besar medan magnet luar yang mempengaruhi inti semakin besar pula selisih

energi keadaan dua spin inti. Selain dipengaruhi medan magnet luar* selisih energi

keadaan dua spin inti juga dipengaruhi oleh apa yang disebut dengan rasio magnetogirik

(). Setiap inti memiliki rasio momen magnet dengan momentum angular yang berbeda$

beda karena perbedaan massa dan muatan masing$masing inti.

:diserap 4 (:keadaan $5 $ :keadaan 25) 4 h

A: 4 f (0#)

A: 4 f ( 0#) 4 h

arena harga momentum angular inti sama dengan h?'* maka

A: 4 (h?') 0#4 h

4 (?') 0#

@ika harga tetapan dari suatu proton dimasukkan dalam persamaan diatas* maka suatu

proton yang tidak terlindungi (unshielding) akan menyerap frekuensi radiasi sebesar

&'*; MHB pada medan magnet 1 6esla (1#.### %auss) atau menyerap frekuensi radiasi

;#*# MHB pada medan magnet 1*&1 6esla (1&.1## %auss). 6abel berikut menunjukkan


4/25

hubungan frekuensi radiasi yang diserap dengan kuat medan magnet dari beberapa inti

untuk proses resonansi.

6abel &.'. >rekuensi dan uat Medan Magnet 3ntuk Resonansi Setiap /nti

/sotop elimpahan

dialam (C)

uat medan* 0#(6eslaD)

>rekuensi*

(MHB)

Rasio Magnetogirik*

(radian?6esla)

1H !!*!= 1*## &'*; ';


5/25

dan $5 perbandingannya adalah 1.###.### G 1.###.##! atau dengan kata lain pada

keadaan berenergi rendah terdapat kelebihan inti sebanyak ! buah. engan cara

perhitungan yang sama* dapat diketahui bahwa peningkatan frekuensi alat yang

digunakan akan meningkatkan kelebihan spin inti pada keadaan berenergi rendah (25).

engan meningkatnya kelebihan inti pada keadaan 25 akan meningkatkan sensitiFitas

alat dan sinyal resonansi makin kuat karena jumlah spin inti yang mengalami transisi

meningkat.

6abel &.,. ariasi elebihan /nti 1H berenergi Rendah dengan >rekuensi 8lat

Frekuensi (MHz) Kee!i"#n In$i

'# , ;

;# !

=# 1'

1## 1;

'## ,'

,## &=

;## !;

%. &UMLAH SIN'AL PROTON

Lingkungan kimia masing$masing proton berpengaruh terhadap berapa jumlah sinyal

proton yang muncul pada spektrum 1H NMR. 9roton yang berada dalam lingkungan

kimia yang sama disebut disebut proton ekiFalen secara kimia. Sebagai contoh* 1$bromo

propana memiliki tiga macam proton yang ekiFalen secara kimia. 6iga proton metil

akan ekiFalen karena rotasi ikatan + I +. 0egitupula dua proton metilen pada +$' dan

dua proton metilen pada +$1. arenanya* spektrum 1H NMR dari 1$bromopropana akan

menghasilkan tiga sinyal proton yang masing$masing akan dihasilkan oleh proton metil

dari +$,* proton metilen dari +$'* dan proton metilen dari +$1.

'$bromopropana memiliki dua set proton yang ekiFalen sehingga akan menghasilkan

dua sinyal proton pada spektrum 1H NMR. ua gugus metil (+$1 dan +$,) akan

menghasilkan satu sinyal proton karena adanya simetri dari +$'. Sinyal proton yang lagi

satu adalah sinyal proton metin (+$'). 0eberapa contoh senyawa lainnya terdapat pada

%ambar berikut.


6/25

%ambar &.'. Hubungan Struktur Senyawa dengan @umlah Sinyal 9roton

D. GESERAN KIMIA PROTON

%eseran kimia berhubungan dengan frekuensi Larmor dari spin inti pada lingkungan

kimianya. >rekuensi Larmor adalah frekuensi presesi dari inti dalam lingkungan medan

magnet statis (tetap). arena frekuensi Larmor berbanding lurus dengan kuat medanmagnet* maka geseran kimia tidak memiliki nilai absolut. Selisih frekuensi (dalam

satuan HB) diukur dari resonansi senyawa standar 6MS pada 1H dan 1,+ NMR* dibagi

dengan nilai absolute frekuensi Larmor standar (dalam satuan MHB). leh karena itu*

geseran kimia dinyatakan dalam satuan bagian per juta (part per million 4 ppm)* yaitu

hasil HB ? MHB atau 1 ? 1#;.

%eseran kimia pada prinsipnya disebabkan elektron yang menyelimuti molekul

sehingga timbul efek shielding terhadap spin inti. Lebih jelasnya* elektron

CH3 CH2 CH2Br

a b c

CH3 CH CH3

a b a

Br

CH3 O CH3

a a

CH3 CH2 CH3

a b a

CH3 CH2 CH2

a b b

CH3

a

CH3 O CH2

a b

CH3

c

, sinyal ' sinyal 1 sinyal

' sinyal ' sinyal , sinyal

CH3

CH3

H

H

a b

a b

CH3

H

H

CH3

a b

b a

CH3

H

H

H

a d

b c' sinyal ' sinyal & sinyal

H

H

H

H

H

H

a

a

a

a

a

a

H

H

H

NO2

H

H

c

b

aa

b

NO2

H

H

NO2

H

Ha

aa

a

1 sinyal , sinyal 1 sinyal


7/25

menyebabkan efek shielding apabila arahnya berlawanan dengan arah medan magnet

luar* yang selanjutnya menyebabkan frekuensi presesi dari spin inti berkurang

>aktor$faktor yang Mempengaruhi %eseran imia 9roton

1. eelektronegatifan atom atau gugus tetangga

erapatan awan elektron yang mengelilingi suatu proton akan berpengaruh terhadap

seberapa mudah proton tersebut untuk beresonansi. 8wan elektron yang tebal akan

mengurangi efek medan magnet luar terhadap proton tersebut. 8kibatnya* agar

dapat beresonansi diperlukan medan magnet yang lebih kuat dibandingkan dengan

proton yang kerapatan elektron lebih rendah. 9roton yang kerapatan elektronnya

lebih tinggi biasanya disebut proton terlindungi (shielding)* sementara yang

sebaliknya disebut proton tak terlindungi (deshielding). Sinyal proton terlindungi

akan muncul pada geseran kimia yang lebih rendah dibandingkan sinyal roton tak

terlindungi. 6inggi rendahnya kerapatan elektron disekitar proton sangat

dipengaruhi oleh keelektronegatifan atom atau gugus tetangganya. Meningkatnya

keelektronegatifan atom atau gugus tetangga akan mengurangi kerapatan elektron

yang menyelimuti suatu proton sehingga akan muncul pada geseran kimia yang

lebih besar. Hal sebaliknya akan terjadi jika kerapatan elektron atom atau gugus

tetangga bertambah. 6abel berikut menunjukan hubungan keelektronegatifan atom

atau gugus tetangga terhadap geseran kimia proton.

6abel &.&. Hubungan eelektronegatifan 8tom 6etangga dengan %eseran imia

N Sen#*# Geser#n Ki+i# ( ) Keek$rne,#$i-#n1 +H,> &.'; > G ,.!=

' +H,+l ,.#" +l G ,.1;

, +H,0r '.;= 0r G '.!;

& +H,/ '.1; / G '.;;

" +H'+l' ".,#

; +H+l,


8/25

'. :fek Hibridisasi

Hibridisasi atom karbon dimana proton itu terikat juga berpengaruh terhadap

geseran kimianya. erapatan elektron yang menyelimuti proton sp, akan lebih teal

(tinggi) dibandingkan dengan proton pada karbon sp'dan sp. arenanya* proton sp,

akan muncul pada geseran kimia yang lebih kecil (mengalami efek shielding)* yaitu

pada # $ ' ppm. Hal yang kontradiktif justru terlihat pada proton yang terikat pada

karbon sp'dengan karbon sp. erapatan elektron yang menyelimuti proton pada

karbon sp lebih rendah dibandingkan proton pada karbon sp'* sehingga geseran

kimia proton sp seharusnya lebih besar dibandingkan dengan proton sp'. %eseran

kimia proton sp'dan sp berturut$turut adalah &*" $ < ppm dan ' $ , ppm. Hal ini

terjadi karena adanya awan elektron tak simetris (efek anisotropi). @enis proton yang

terikat pada karbon sp,mulai +H,* +H'* dan +H* juga memiliki tren geseran kimia

kimia yang menarik. 9erubahan dari +H,* +H'* +H akan dibarengi dengan

berkurangnya kerapatan elektron yang menglilingi proton* sehingga geseran

kimianya semakin besar.

,. 9roton asam* proton ikatan hidrogen dan proton yang dapat ditukar

erapatan elektron yang menyelimuti proton asam sangat rendah* sehingga untuk

beresonansi memerlukan medan magnet yang sangat kecil. %eseran kimia proton

asam berkisar pada 1# $1' ppm.

9roton yang berada dalam bentuk ikatan hidrogen memiliki geseran kimia yang

berFariasi dengan kisaran geseran kimia yang besar. 6emperatur dan konsentrasi

sangat berpengaruh terhadap keberadaan ikatan hidrogen. /katan hidrogen semakin

lemah seiring dengan naiknya temperatur* sehingga kerapatan elektron yang

menyelimuti proton semakin bertambah. Hal ini akan menyebabkan perubahan

geseran kimia menjadi lebih kecil. Seperti efek temperatur* perubahan konsentrasi

akan mempengaruhi eksistensi ikatan hidrogen. Semakin encer konsentrasi suatu

larutan akan menyebabkan jarak antar molekul semakin jauh* sehingga peluang

terbentuknya ikatan hidrogen semakin kecil. Semakin encer konsentrasi larutan akan

menyebabkan penurunan geseran kimia proton. %eseran kimia proton dalam larutan

pekat berkisar & $ " ppm* sementara dalam larutan encer berkisar #*" $ 1*# ppm.


9/25

3ntuk proton yang dapat ditukar* geseran kimianya sangat berFariasi mengingat

pertukaran dapat terjadi antar proton dalam molekul yang berbeda dan antar proton

dengan pelarut. 0ahkan pertukaran proton dengan pelarut dapat menghilangkan

sinyal proton tersebut* karena pelarut yang laBim digunakan dalam pengukuran

1H NMR adalah pelarut terdeuterosasi. 9ada pelarut terdeuterosasi* semua proton

disubstitusi dengan deuterium ('H) yang tidak terdeteksi dalam 1H NMR* sehingga

diharapkan tidak menggangu sinyal proton dari sampel yang diukur.

&. :fek anisotropi

8da anomali geseran kimia proton yang terikat pada atom karbon dengan sistem tak

jenuh (memiliki elektron ). Misalnya proton pada benBena. alam lingkungan

medan magnet* elektron dari cincin aromatik akan terinduksi untuk berputar

sekitar cincin. 9erputaran elektron ini disebut putaran arus (ring current). 9erputaran

elektron ini akan menimbulkan medan magnet* yang nantinya berpengaruh terhadap

ketebalan elektron yang mengelilingi proton benBena. :fek anisotropi ini akan

menyebabkan efek deshielding (berkurangnya ketebalan elektron) disekitar proton

benBena. 8kibatnya* proton benBena menjadi lebih mudah beresonansi

dibandingkan proton alkena. Hal yang sama juga terjadi pada proton dari aldehid.

8danya elektron pada gugus karbonil menimbulkan efek deshielding* sehingga

proton aldehid beresonansi pada energi yang rendah. Sementara proton yang secara

stereokimia berada diatas cincin benBena (aromatik) dan proton pada alkuna akan

mengalami efek shieding. 9erputaran elektron justru menambah ketebalan awan

elektron yang mengelilinginya* sehingga memerlukan energi yang lebih tinggi untuk

beresonansi. :fek anisotropi elengkapnya digambarkan pada %ambar berikut.

%ambar &.,. :fek anisotropi pada proton benBena dan alkena


10/25

E. INTEGRASI PROTON

Spektrometer NMR memiliki kemampuan secara elektronik untuk mengintegrasikan

luas area dibawah puncak. %aris integral akan muncul pada spektrum dari setiap puncak

yang tingginya sebanding dengan luas area puncak tersebut. 9ada spektrometer NMR

yang modern* garis itegral biasanya tidak dimunculkan* tetapi luas area dari setiap

puncak akan ditampilkan dalam bentuk angka. Luas area dibawah puncak sebanding

dengan jumlah hidrogen (proton) dari puncak tersebut. Luas area masing$masing

puncak dalam satu spektrum dibandingkan satu sama lain sehingga diperoleh

perbandingan angka bulat sederhana. Misalnya pada 1$bromo$'*'$dimetilpropana akan

terdapat dua sinyal proton yang mewakili proton +H '* dan +H,dengan perbandingan

tinggi puncak integral 1*; G


11/25

K/in, kns$#n

opling konstan adalah perbedaan frekuensi (J) dalam satuan HB antara dua garis

multiplet sederhana. 0esarnya harga kopling konstan tidak tergantung pada kuat medan

magnet. 0esarnya harga kopling konstan menunjukkan seberapa kuat suatu inti

dipengaruhi oleh spin inti tetangganya. opling konstan merupakan bukti adanya

interaksi antar inti yang berdekatan. 9ada spektroskopi NMR resolusi tinggi* kopling

dapat terjadi melalui satu ikatan (kopling sederhana)* dua ikatan (kopling geminal)* tiga

ikatan (kopling Ficinal)* empat dan lima ikatan (kopling jarak jauh). opling dapat

terjadi antar inti 1H* '* 1,+* 1!>* dan ,19. Namun* kopling yang akan dibahas pada bab

ini adalah kopling antar 1H dengan 1H* dan terbatas dalam bentuk kopling dua ikatan

dan kopling tiga ikatan.

%ambar &.". /lustrasi tentang kopling konstan

9erubahan harga kopling konstan biasanya menandakan (ciri) dari struktur molekul atau

menandakan posisi stereokimia dari kedua inti. +is$alkena dengan trans$alkena dapatdibedakan dengan memperhatikan harga kopling konstan proton Finilnya. Sudut

dihedral () antara dua proton yang saling kopling akan menentukan besarnya harga

kopling. Secara matematis* hubungan antar sudut dihedral () kedua proton dengan

harga tetapan kopling digambarkan dalam bentuk kurFa arplus. 0esarnya harga

kopling juga dapat dihitung dengan persamaan arplus yaitu G

JHH4 8 2 0 cos 2 + cos '(dimana 84


12/25

%ambar &.;. Hubungan sudut dihedral proton () dengan harga kopling (J)

Hubungan antara sudut dihedral proton () dengan harga kopling terlihat jelas pada

senyawa turunan ter$butilsikloheksana. %ugus ter$butil merupakan gugus yang besar

sehingga akan memilih konformasi e-uatorial untuk mengurangi energi tolakan dalam

molekul. ua proton bertetangga dengan sudut dihedral yang berbeda akan

menghasilkan kopling konstan yang berbeda pula.

H

H

Sudut dihedral ()

H

HB

!H3C"3C

a*a

J 4 1# $ 1& HB

= 180

H

HB!H3C"3C

e*e

J 4 & $ " HB

= 60

H

HB!H3C"3C

a*e

J 4 & $ " HB

= 60


13/25

6abel &.;. @enis dan Harga opling onstan (HB) Jang LaBim dijumpai

Be!er#/# Te$#/#n K/in, Ti,# Ik#$#n (J0')

H I + I + I H ; I = HB H I + 4 + I H cis ; I 1" HB

trans 11 I 1= HB1,+ I + I + I H " HB H I + 4 + I 1!> cis 1= HB

trans HB1!> I + I + I H " I '# HB 1!> I + 4 + I 1!> cis ,# I HB

trans $1'# HB1!> I + I + I 1!> $, I ($'#) HB,19 I + I + I H 1, HB,19 I I + I H " I 1, HB

6abel &.


14/25

puncak) akibat pemecahan proton tetangganya +H' (memiliki ' proton)* begitu pula

dengan proton +H'yang muncul kuartet (empat puncak) akibat pemecahan proton +H ,

(memiliki , proton). Sementara sesama proton +H'dan +H,tidak terjadi pemecahan

karena identik secara kimia.

%ambar &.


15/25

E.4 Pe+e#"#n Mu$i/ik#$i-

@ika perbedaan geseran kimia dua inti yang berintaraksi kurang dari 1# kali harga

konstanta kopling (J)* maka spektrum dengan pemecahan multiplikatif (orde dua) yang

terlihat. Seperti halnya pemecahan orde satu* setiap inti memecah spektrum inti

tetangganya menjadi dua. Namun karena harga konstanta koplingnya berbeda$beda*

peluang berhimpitnya puncak dalam satu sinyal inti menjadi lebih kecil* sehingga

peluang menemukan sinyal inti yang mengikuti pola segitiga 9ascal semakin kecil pula.

Sebagai contoh adalah spektrum 1H NMR Finil etanoat berikut. 9roton b dan c berbeda

secara kimia maupun magnetik sehingga memiliki geseran kimia dan konstanta kopling

yang berbeda. 8ntara proton b* c* dan d terjadi saling kopling sehingga tiap proton

memiliki multiplisitas doblet$doblet.

%ambar &.=. Spektrum 1HNMR Finiletanoat

+H,

'*1" ppm

singlet

H b

&*#" ppm

dd 1*" dan


16/25

F. Sis$e+ H+$/ik5 En#nsi$/ik5 2#n Di#s$ere$/ik Pr$n

Saat analisis spektrum NMR dimana terdapat dua proton terikat pada satu atom karbon

(proton geminal) atau ada dua gugus metil terikat pada satu atom karbon (gugus metil

geminal)* seringkali muncul pertanyaan apakah kedua proton tersebut identik atau tidak

identik. 3ntuk mengetahui jawabannya* perlu dilakukan analisa apakah proton atau

gugus metil tersebut termasuk kategori homotopik* enansiotopik* atau diastereotopik

proton?metil.

H+$/ik /r$n

Homotopik proton selalu identik* tidak ada kopling sesamanya sehingga memberikan

satu serapan pada NMR. +ara sederhana untuk mengetahui homotopik proton adalah

dengan cara mengganti salah satu proton dengan gugus lain. Lakukan penggantian pada

salah satu proton secara bergantian sehingga akan diperoleh dua molekul yang lain.

8nalisa hubungan kedua molekul yang dihasilkan* apakah identik atau bukan.

Homotopik metil juga dapat diuji dengan cara yang sama.

En#nsi$/ik /r$n

:nansiotopik proton akan memberikan satu serapan NMR* tetapi akan berbeda jika

ditempatkan dalam lingkungan kiral atau direaksikan dengan reagen kiral. 9engujian

enansiotopik proton atau enansiotopik gugus metil juga dilakukan dengan cara yang

sama pada pengujian homotopik proton.

Di#s$ere$/ik /r$n

iastereotopik proton merupakan tidak identik proton* sehingga memberikan serapan

yang berbeda pada NMR dan akan mengalami pembelahan (spliting) satu sama lain

sebesar tetapan kopling konstan geminal.

H H H3C CH3

$roton gemin%l &ugus metil gemin%l


17/25

' '

H HB

Homotopi(

' '

) H

Hdig%nti

' '

H )

*denti( !tid%( (ir%l"

HBdig%nti

' +

H HB

,n%nsiotopi(

' +

) H

' +

H )

,n%nsiomer

' +-

H HB

)i%stereotopi(!+- = su%tu pus%t (ir%l"

' +-

) H

' +-

H )

)i%stereomer

%ambar &.!. 8nalisis homotopik* enansiotopik* dan diastereotopik proton

G. Benzen# Tersu!s$i$usi

+incin fenil umum ditemukan pada senyawa organik* sehingga pengetahuan tentang

serapan NMR dari senyawa$senyawa ini sangat penting. Selain adanya efek anisotropi

yang mampu mempengaruhi geseran kimia proton pada cincin fenil* keberadaan

substituen juga sangat berpengaruh. Substituen yang bersifat pendorong elektron sepertigugus metoksi dan amino* mampu menggeser geseran kimia proton kearah shielding*

sebaliknya substituen yang bersifat penarik elektron akan memberikan efek deshielding.

9ada tabel berikut digambarkan pengaruh substituen terhadap geseran kimia proton dari

1*&$disubstitusi benBena dengan dua subsituen yang sama. arena keempat proton

benBena secara kimia dan magnetik sama* tentu hanya satu sinyal proton aromatik yang

muncul pada spektrum 1HNMR senyawa tersebut.


18/25

6abel &.! 9engaruh substituen terhadap geseran kimia proton benBena$1*&$disubstitusi

Su!si$uen 0 (//+) K#r#k$er 0

$ +H, ;*=# 9endorong elektron$ H ;*;# 9endorong elektron

$ NH' ;*,; 9endorong elektron

$ +H,


19/25

arena proton$proton aromatik pada monosubstitusi benBena berbeda secara kimia*

tentu antara proton$proton tersebut akan terjadi kopling satu sama lain* dan secara

umum akan mengikuti aturan pemecahan orde dua. ua proton posisi orto terhadap

substituen (H'dan H;) akan muncul doblet doblet akibat kopling orto dengan H, dan

kopling meta dengan H&. Sementara dua proton posisi meta terhadap subtituen (H,dan

H") akan muncul triplet akibat kopling orto dengan H'atau H;dan H&* begitupula satu

proton posisi para terhadap substituen (H&) yang muncul triplet akibat kopling dengan

(H,dan H").

P#r#2isu!s$i$usi !enzen# 2#n /# su!s$i$usi #inn#

9ada cincin aromatik 1*&$disubstitusi dengan dua substituen yang sama* keempat proton

aromatik akan muncul singlet karena keempatnya identik secara kimia dan magnetik.

Sementara bila kedua substituen berbeda* akan muncul dua sinyal proton aromatik yang

mewakili masing$masing dua proton (H' dengan H; dan H, dengan H") dengan

multiplisitas doblet kopling orto. 3ntuk benBena dengan jumlah substituen yang lebih

banyak* biasanya multiplisitas sinyal proton akan lebih rumit. Namun dengan

pemahaman prinsip$prinsip simetri dan harga kopling (orto* meta dan para)* hal tersebut

akan menjadi lebih mudah. 8palagi kopling para biasanya tidak teramati sehingga

harganya nol* sehingga cukup memperhitungkan kopling orto (J4


20/25

H. Pe#ru$ D##+ 1H NMR

9elarut diperlukan dalam pengukuran sampel padatan dan cairan kental. 8gar proton

yang terdapat dalam pelarut tidak mengganggu sinyal proton sampel* maka proton yang

ada dalam pelarut harus diganti dengan deuterium ('H atau ). Spin inti deuterium

beresonansi pada frekuensi yang berbeda dengan proton* sehingga tidak muncul pada

spektrum 1H NMR. 8kan tetapi* sedikit gangguan lain muncul seiring dengan

penggunaan pelarut terdeuterisasi. 9roton$proton dalam sampel yang bersifat asam*

yaitu proton yang terikat pada atom hetero * N* dan S dapat mengalami pertukaran

dengan deuterium pelarut polar seperti ' dan +,* sehingga tidak muncul dalam

spektrum. Masalah ini dapat diatasi dengan mengganti pelarut yang digunakan* bahkan

dengan menggunakan dua pelarut ini secara terpisah akan mampu mengidentifikasi

keberadaan gugus IH* NIH* dan SIH dalam sampel.

RH 2 ' R 2 H (dimana 4 * N* dan S)

6abel &.1# %eseran kimia air terlarut dalam pelarut terdeuterasi

Pe#ru$ (//+)loroform$d (++l,) 1*"#0enBena$d;(+;;) #*

8seton$d; '*


21/25

I. LATIHAN SOALSOAL

1. 0erapakah jumlah sinyal proton pada senyawa$senyawa berikut G

a. +H,

+H'

+H,

b. +H,

+H'

+H'

+H,

c. +H,

+H

+H,

+H'

+H,

d. +H, +H

+H,

+H +H,

+H,

e. +H,+H'+H'+H, f. +H, +

+H,

g. +H, +

+H,

+H +H, h. +H'4+H' i. +H, +

+H' +H,

j. +H, +H

+H,

+ +H l.k. H +

+H' +H,

m. o.n.

+H'0r +H,H,+

+H'+H,H,+

H

'. 8da , isomer diklorosiklopropana (+,H&+l'). ata spektrum1H NMR senyawa$

senyawa tersebut menunjukkan bahwa senyawa 8 memiliki 1 sinyal proton* 0

memiliki ' sinyal proton* dan + memiliki , sinyal proton. 6uliskanlah rumus

struktur dari ketiga senyawa tersebut

,. 6uliskan urutan sinyal proton pada masing$masing senyawa berikut mulai yang

paling deshielding hingga yang paling shielding

a. 1$butanol b. dietil eter c. asam propanoat

d. propana e. butanon f. metilbenBena

g. nitrobenBena h. '$klorobutana i. propanaldehidj. '*&$dimetilbenBena

&. Suatu sinyal proton muncul pada ;## HB kearah deshielding dari 6MS pada

spektrometer NMR dengan frekuensi operasi ,## MHB.

a. 0erapakah geseran kimia proton tersebut

b. 0erapakah geseran kimia proton tersebut pada instrumen dengan

frekuensi operasi 1## MHB

c. 0erapa HertB sinyal proton tersebut kearah deshielding dari 6MS pada

instrumen 1## MHB


22/25

". %ambarkan spektrum 1H NMR dari senyawa$senyawa pada soal nomer , diatas.

Lengkapi data spektrum dengan harga geseran kimia* multiplisitas* dan harga

kopling* serta integrasi relatif masing$masing sinyal proton

;. 6entukanlah rumus struktur dari suatu senyawa keton memiliki rumus molekul

+;H1'. ata spektrum1H NMR menunjukkan ada " sinyal proton pada geseran

kimia #*! (t* ,H)O 1*, (seEt* 'H)O 1*" (-uint* 'H)O '*1 (s* ,H)O dan '*& (t* 'H).


23/25

=. 6entukanlah struktur molekul senyawa berikut

RM +!H1'

!. 6entukanlah struktur molekul senyawa berikut

RM +"H1#


24/25

1#. 6entukanlah struktur molekul senyawa berikut

RM +"H1#


25/25

&. DAFTAR PUSTAKA

0reitmaier* :.* StructureElucidaton by NMR in Organic Chemistry, A Practical Guide*

translated by @ulia Pade* @ohn Piley and Sons* +hichester* 1!!,

9aFia* .L.* Lampman* %.M.* and riB* %.S.* 1!!;* Introduction to Sectroscoy, A

Guide !or Students o! Organic Chemistry* 'nd edition* Saunders +ollege

9ublishing* 3S8*

SilFerstein RM* 0assler %+* Morrill 6+* 1!!1* Sectrometric Identi!ication o! Organic

Comounds* "thed.* @ohn Piley Q Sons* 3S8

+resswell* +@.* Run-uist* 8.* +ampbell* MM.* 1!='* Analisis Se"trum Senya#a

Organi"* (diterjemahkan oleh osasih 9admawinata dan /wang Sudiro)*

9enerbit /60* 0andung

udley P.* and >leming /.* 1!!"* Sectroscoic Methods in Organic Chemistry*

Mc%raw Hill Higher :ducation

0ruice 9J* '##"* Organic Chemistry* &thed* @ohn Piley Q Sons* 3S8

Diktat h Nmr

Documents

Transcript of Diktat h Nmr