16.2 : ^1H NMR Konformasyonel Esnek Moleküller: Değişken Sıcaklıklı NMR

Siklohekzandaki eksenel ve ekvatoral protonlar değişken sıcaklıklı bir NMR deneyi gerçekleştirilerek ayırt edilebilir. Bu işlemde, bir proton hariç, kalan on bir proton döteryum ile değiştirilir. Döteryum ikamesi, bitişik protonlar arasındaki spin-spin kuplajının neden olduğu olası tepe bölünmesini önler. Kalan proton eksenel ve ekvatoral konumlar arasında geçiş yapar.

Şekil 1. Siklohekzanın sıcaklığa bağlı proton NMR spektrumları

Şekil 1, çeşitli sıcaklıklarda kaydedilen döteryum ikameli numunenin proton NMR spektrumunu göstermektedir. Oda sıcaklığında, siklohekzanın hızlı halka çevirmesi tek bir keskin tepe ile sonuçlanır. Sıcaklık -60°C'ye düşürüldüğünde, sandalye-sandalye dönüşüm oranı azalır ve bu da tepe noktasının genişlemesine neden olur.

Sıcaklığın daha da düşürülmesi, tepe noktasını genişleterek iki tepe noktasına ayrılan bir eyer oluşturur. -89°C'den düşük bir sıcaklığa ulaşıldığında, ekvatoral ve eksenel protonlara karşılık gelen iki keskin, iyi çözülmüş tepe noktası oluşur. Ekvatoral ve eksenel protonlara karşılık gelen tepe noktaları sırasıyla δ 1.62 ve 1.14'te meydana gelir. Bu kadar düşük sıcaklıklarda, sandalye-sandalye dönüşüm oranı önemli ölçüde azalır ve bu da NMR zaman ölçeğinde iki ayrı proton setinin tespit edilmesini sağlar.