NMR = Nuclear Magnetic Resonance Resonansi Magnet Inti Talunan Magnet Inti1H-NMR = Proton NMR = PMR13C-NMR Sesuai dengan namanya NMR, spektroskopi ini berhubungan dengan sifat magnet inti atom.

Kepada molekul yg dianalisis, Spektroskopi 1H-NMR memberikan informasi : - Adanya kelompok proton dengan lingkungan berbeda - Jumlah atom H pada tiap-tiap kelompok, termasuk informasi mengenai jumlah atom H yang diikat oleh aton C tetangganya.

Semua inti atom bermuatanPada bbrp inti, muatan ini berpusing (spin) pada sumbu intiMenghasilkan medan magnet inti sepanjang sumbu, sebesar m Bila inti dikenai medan magnet eksternal. Maka jumlah orientasi spin dari suatu inti ditentukan oleh bilangan kuantum spin ( I ). Banyaknya orientasi spin = 2 I + 1

Bilangan kuantum spin : 0, , 1, 3/2, 2 dstBila juml proton dan netron genap I = 0 atau bil bulatmis : 0, 1, 2, 3, dst.

Bila juml proton dan netron gasal I = separohnyamis : , 3/2, 5/2 dst.

Bila ke dua-dua: proton & netron genap I = 0mis. 12C dan 16O tidak aktif NMR (negatif).

Pada keadaan normal, orientasi spin inti mempunyai tingkat energi yang sama.Bila inti dikenai medan magnet eksternal, maka orientasi atau tingkat spin tidak lagi berenergi sama. Karena inti mempunyai momen magnetik.Untuk proton yang mempunyai bil kuantum spin jumlah orientasi spin 2 I + 1 = 2 x +1 = 2. Yaitu : + dan Inti yang mempunyai spin -, momen berlawanan dengan medan magnet eksternal, mempunyai tingkat energi lebih tinggi

Fenomena NMR terjadi bila spin inti yang searah dengan medan magnet eksternal dibuat mengabsorbsi energi (radiasi elektromagnetik) sehingga berubah orientasi spinnya.Energi yang diabsorpsi sifatnya terukur, hanya radiasi yang energi yang sama dengan energi yang diperlukan untuk merubah orientasi spin dapat diabsorpsi D E (energi yg diabsorpsi) = E tingkat-1/2- E tingkat +1/2 = h n

Makin kuat medan magnet ekstrenal yang digunakan, makin besar D ED E = f (Ho)Pemisahan tingkat energi tergantung macam inti, Tiap inti (H, Cl dsb)Mempunyai ratio antara momen magnetik dan momen sudut yg berbeda.Jadi tiap inti mempunyai ratio magnetogerik (g) E = f (g Ho) = h n krn momen sudut dari inti satuannya h/2pE = g (h/2p) Ho = h nn = (g/2p)Ho Bila g dan Ho diketahui maka n dpt dihitung

Bila pada proton. Ho = 10.000 gauss maka unshielded proton akan mengabsorpsi radiasi elektromagnetik pada frekuensi 42.600.000 Hz (=42,6 MHz). Maka bila radiasi 60 MHz, medan magnet eksternal yang sesuai = 14.100 gauss.Pada keadaan ini, inti-inti lain yang mempunyai tingkatan spin lebih besar atau lebih kecil tidak beresonansi.

Mekanisme absorpsiHo w frekuensi angular medan listrik yang berosilasiRadiasi frekuensi radio yg frekuensinya = frekuensi osilasi dari medan listrik, Maka kedua medan ber kopel terjadi perubahan spin (terjadi resonansi)

Chemical shift (pergeseran kimia) dan Shielding (perlindungan)Tidak setiap proton beresonansi pada frekuensi yang sama.Krn lingkungan elektronik tiap proton berbeda (sdk). Proton dalam keadaan shielded (terlindungi), tingkat terlindunginya tergantung kerapat elektron yang mengelilingi.-Elektron valensi mengelilingi proton, menimbulkan medan magnet yang sifatnya melawan medan magnet eksternal.-Makin besar kerapatan elektron, makin besar kekuatannya melawan medan magnet eksternal akibatnya proton kurang merasakan medan magnet eksternal shg proton mengabsorpsi radiasi frekuensi radio lebih rendah.

Lingkungan kimia : lingkungan elektronik & lingkungan magnetik

Berapa besar perbedaan frekuensi resonansi ?Jawab : Perbedaan sangat kecilcontoh : Bila digunakan medan magnet eksternal 14.100 GaussPerbedaan CH3Cl dan CH3F = 72 Hz, krn kuat medan 14.100 Gauss ~ 60.000.000 Hz 72/60.000.000 ~ 1 ppm

Pada NMR yang diukur bukannya harga absolut frekuensi resonansi dari masing proton, ttp perbedaan frekuensi resonansi antara proton sampel dengan proton reference (pembanding).Digunakan pembanding : tetrametilsilan (TMS) (CH3)4Si atau garam natrium dari 2,2-dimetil-2-sila pentana-5-sulfonat (DDS)Alasan :a. TMS memberikan signal tajam b. inertc. Ttk.didih rendahd. larut dlm kebanyakan pelarut organike. tidak larut dalam air

Berapa Hz perbedaan frekuensi resonansi proton sampel dengan proton TMS ?Tergantung kepada kekuatan medan magnet eksternal yang digunakan.Misal : medan magnet ekst. Resonansi pada 14.100 gauss 60 MHz23.500 gauss100 MHz3/5 XChemical shift (Pergeseran kimia) (d)Spektrometer 60 MHz CH3Br signal proton bergeser 162 Hz dari TMSSpektrometer 100 MHz signal diatas bergeser 270 Hz dari TMS60 MHz d = 162 Hz/ 60 MHz = 2,70 ppm120 MHz d = 270 Hz/100 MHz = 2,70 ppm

60MHzBila pergeseran dengan satuan Hz maka besar pergeseran akan tergantung kekuatan medan magnet eksternal / luar Bila satuan d maka pergeseran tidak tergantung kekuatan medan magnet luar, hanya pemisahan puncak akan lebih jelas (resolusi) lebih baik bila digunakan medan magnet luar yang lebih besar.

Sampel dilarutkan suatu pelarut yg tidak ber proton (CCl4). atau protonnya diganti (CDCl3) dimasukkan tabung (cell sample) diameter 0,5 cm panjang + 15-20 cm silindris.Sedikit TMS (standar internal) ditambahkan. Dimasukkan dlm alat, tabung dipusingkan.Frequency sweepField sweep

(delta)(tao)Down fieldParamagnetikHo turun naikProton deshieldedUp field Diamagnetik Ho naik n turun Proton shielded

Chemical equivalent (kesetaraan kimia)Semua proton yang secara kimia mempunyai lingkungan kimia sama akan mempunyai pergeseran kimia yang sama.Proton-proton tersebut dinyatakan setara kimia.Proton proton yang tidak setara kimia akan muncul pada d yang berbeda.

55,5 skala/22,0skala = 2,52 22,0 skala/22,0 skala = 1.00 32,5 skala/22,0 skala = 1,48 523