13.6 : الرنين المغناطيسي النووي وطيف الكتلة للأحماض الكربوكسيلية

في التحليل الطيفي للرنين المغناطيسي النووي ¹H، يتم إزالة درع البروتونات الحمضية (–COOH) للأحماض الكربوكسيلية بدرجة عالية في المجال السفلي البعيد، عند حوالي 9-12 جزء في المليون. تعتمد قيمة التحول الكيميائي على التركيز والمذيب المستخدم.

بينما تمتص بروتونات α من الأحماض الكربوكسيلية عند 2-2.5 جزء في المليون، تمتص بروتونات β نطاقًا أعلى.

يتم التعرف على الأحماض الكربوكسيلية بسهولة عن طريق إذابتها في أكسيد الديوتيريوم، مما يؤدي إلى التبادل السريع للبروتونات الحمضية مع الديوتيريوم. وهذا يؤدي إلى اختفاء إشارة البروتون الحمضية في الطيف.

في التحليل الطيفي للرنين المغناطيسي النووي ¹³C للأحماض الكربوكسيلية، تمتص ذرات الكربونيل حوالي 160-180 جزء في المليون. ومع ذلك، فإنها تمتص عند تحول كيميائي أقل (أو في مجال أعلى) من ذرات الكربونيل الألدهيدات والكيتونات. ويرجع ذلك إلى تأثير التدريع العالي لزوج الإلكترونات غير المشترك في أكسجين الكربوكسيل. تمتص كربونات ألفا من الأحماض الكربوكسيلية عند 20-40 جزء في المليون.

في طيف الكتلة، تظهر الأحماض الكربوكسيلية ذروة صغيرة لأيون الجزيء. ينتج عن تجزئة ماكلافرتي للأحماض الكربوكسيلية أيونات شظية ذات أرقام كتلة زوجية (ذروة القاعدة) مع فقدان الألكين. يحدث تفتت بارز أخر مع فقدان جذر الألكيل، مما يؤدي إلى كاتيون مثبت بالرنين (له كتلة فردية). تعطي الأحماض الكربوكسيلية العطرية قمم أيونية بارزة مع فقدان –OH و –C=O، بصرف النظر عن قمم الأيونات الجزيئية.