पिरिडीन के लिए ¹³C NMR की रासायनिक सृति मानों (δ ppm) का सही मिलान है

संप्रत्यय:

→ पिरिडीन एक छः-सदस्यीय सुगंधित विषमचक्रीय यौगिक है जिसमें पाँच कार्बन परमाणु और एक नाइट्रोजन परमाणु होता है। पिरिडीन में कार्बन परमाणुओं को C1 से C6 तक लेबल किया जाता है, जहाँ C1 नाइट्रोजन परमाणु से जुड़ा कार्बन परमाणु होता है।

→ रासायनिक शिफ्ट मान प्रति मिलियन भाग (ppm) में व्यक्त किए जाते हैं और एक संदर्भ यौगिक, आमतौर पर टेट्रामेथिलसिलीन (TMS), के सापेक्ष मापा जाता है, जिसे 0 ppm का रासायनिक शिफ्ट मान दिया जाता है। रासायनिक शिफ्ट की गणना निम्न सूत्र का उपयोग करके की जाती है:

रासायनिक शिफ्ट (δ) =\(\frac{(नाभिक के लिए अनुनाद की आवृत्ति - TMS के लिए अनुनाद की आवृत्ति)}{TMS के लिए अनुनाद की आवृत्ति\times10^{6}}\)

→ नाभिक के लिए अनुनाद की आवृत्ति चुंबकीय क्षेत्र की शक्ति और नाभिक के जाइरोमैग्नेटिक अनुपात द्वारा निर्धारित की जाती है, जो नाभिक का एक मौलिक गुण है। चुंबकीय क्षेत्र की शक्ति आमतौर पर टेस्ला (T) या गॉस (G) की इकाइयों में व्यक्त की जाती है, और अनुनाद की आवृत्ति हर्ट्ज (Hz) की इकाइयों में व्यक्त की जाती है।

व्याख्या:

→ पिरिडीन के लिए ¹³C NMR रासायनिक शिफ्ट मानों (δ ppm) का सही मिलान C2: 150; C3: 124; C4: 136 है। यह असाइनमेंट उनके स्थानीय इलेक्ट्रॉनिक वातावरण के आधार पर पिरिडीन में कार्बन परमाणुओं के लिए अपेक्षित रासायनिक शिफ्ट के अनुरूप है।

→ पिरिडीन जैसे सुगंधित तंत्र में, कार्बन परमाणु वलय में π इलेक्ट्रॉनों के परिसंचरण के कारण एक परिरक्षण प्रभाव का अनुभव करते हैं। यह वलय के बाहर कार्बन परमाणुओं पर एक प्रतिपरिरक्षण प्रभाव उत्पन्न करता है, जो हाइड्रोजन परमाणुओं से जुड़े होते हैं। इस प्रभाव को अनिसोट्रॉपिक प्रभाव के रूप में जाना जाता है।

→ पिरिडीन में स्थिति C2 पर कार्बन परमाणु सीधे नाइट्रोजन परमाणु से जुड़ा होता है, जिसका कार्बन की तुलना में उच्च विद्युतऋणात्मकता होती है। इससे ¹³C NMR स्पेक्ट्रम में एक अपफील्ड शिफ्ट होता है, जिसके परिणामस्वरूप 150 ppm का रासायनिक शिफ्ट मान होता है।

→ पिरिडीन में स्थिति C3 पर कार्बन परमाणु नाइट्रोजन परमाणु के निकट है और इसलिए नाइट्रोजन परमाणु की विद्युतऋणात्मकता से भी प्रभावित होता है। हालाँकि, यह प्रभाव C2 की तुलना में कम स्पष्ट है, जिसके परिणामस्वरूप ¹³C NMR स्पेक्ट्रम में थोड़ा डाउनफील्ड शिफ्ट और 124 ppm का रासायनिक शिफ्ट मान होता है।

→ पिरिडीन में स्थिति C4 पर कार्बन परमाणु सीधे नाइट्रोजन परमाणु से जुड़ा नहीं है और इसलिए नाइट्रोजन की विद्युतऋणात्मकता से कम प्रभावित होता है। हालाँकि, यह अभी भी सुगंधित वलय में स्थित है और π इलेक्ट्रॉनों के परिरक्षण प्रभाव से प्रभावित होता है। इससे ¹³C NMR स्पेक्ट्रम में थोड़ा अपफील्ड शिफ्ट और 136 ppm का रासायनिक शिफ्ट मान होता है।

निष्कर्ष:
कुल मिलाकर, अणु में कार्बन परमाणुओं के स्थानीय इलेक्ट्रॉनिक वातावरण के आधार पर पिरिडीन के लिए ¹³C NMR रासायनिक शिफ्ट मानों (δ ppm) का सही मिलान C2: 150; C3: 124; C4: 136 है।