Определение чистоты методом ЯМР

[Виктория Сергеевна]

Коллеги, здравствуйте!
Прошу сразу не смеяться и не кидаться камнями в меня
Всегда по спектрам ЯМР, которые мне приносили, смотрели идентичность
веществ, строение, и тд. Но это были хорошие чистые вещества, так уж
получалось, и никаких лишних пиков там не было как правило. Так вот,
сейчас времена изменились и я имею вещества, а точнее смеси
с содержанием осн.компонента 50-90% - то есть сигналы вещества то я
вижу, но можно ли узнать сколько его там в процентах?
Я не спектроскопист, и знаю теорию ЯМР постольку-поскольку, и до этого
таких задач не стояло, поэтому прошу не использовать ненормативно зву-
чащую терминологию и прочие фразы, а пояснить по простому возможно
ли это и как сделать
Спасибо.

[Виктория Сергеевна]

Может быть в аналитике стоило разместить

[StYV]

Привет коллега!
А ГЖХ, ВЭЖХ не существует как класса, типа это все осталось в прошлом?
Тогда сочувствую, ЯМР все таки не тот метод.
В конце концов есть ТСХ. Хрень конечно, а что делать - если другого просто нет, а есть посулы купить то что надо.
Есть еще хроматография на сухих колонках. ВЭЖХ и хроматографией занимаюсь с 79 года, а тут неожиданно открыл для себя этот вариант. Дешево и сердито, в статье говорится можно до 100 г за один присест почистить.
Пользовался, впечатляет.
С уважением StYV.

[Polychemist]

Гм. Ещё в начале 90-х иностранные заказчики сусликов чистоту проверяли только ПМР. Сейчас многие журналы, начиная с Arkivoc-a, требует ПМР как подтверждение чистоты, HRMS - элементного состава. Все хроматографии - фтопку, если речь про состав, а уж тем более про чистоту. Это (не)рально крутой метод очистки, но в смысле анализа - ниочём. В зависимости от фазы, элюента и пр. можно что-то не увидеть или увидеть что-то потустороннее.
Касательно количественного ЯМР - чистое вещество должно иметь чистый спектр ПМР. Количественное определение делается при помощи внутренних (проще) или внешних стандартов. Если гугл не поможет - обращайтесь.

[Виктория Сергеевна]

А ГЖХ, ВЭЖХ не существует как класса, типа это все осталось в прошлом?

Ну что Вы, - это понятное дело классика, и то и другое у нас имеется, просто кто
то из коллег говорил, что грубо оценить чистоту по 1Н довольно просто - обманул ?

В конце концов есть ТСХ

По ТСХ конечно чистоту не определить, - содержание компонентов да, однородность -
да, а вот интенсивность пятен совсем не показатель...

Код: Выделить всё

Есть еще хроматография на сухих колонках. неожиданно открыл для себя этот вариант. 
Дешево и сердито, в статье говорится можно до 100 г за один присест почистить
Пользовался, впечатляет.

Это Вы про флеш-хроматографию на фильтрах/воронках Шотта?
Вообще, честно говоря я только обычные колонки делаю, - очень интересно - хотя это за
рамки темы выходит, но если не сложно расскажите как Вы её делаете? Силикагель для ТСХ
используете? В книге Шарпа неплохо она описана, но живые впечатления всегда интереснее?
100 грамм за раз это все таки очень здорово...

[Гесс]

Если в спектре два вещества и их пики не сливаются но при этом это "сравнимые пики" то процентовку установить можно. (плюс минус лапоть, ну или 5-10 процентов).
Всмысле ненадо интегрировать за единицу фенильные протоны одного вещества и метильные другого.
А если в смеси 5 веществ то дай бог угадать где чьи пики и большели желаемого компонента чем примесей или нет.

Иностранные заказчики потом помалу ушли от этой единственной проверки, поскольку народ начал сыпать соли в суслы, и на 50 процентов заказанной органики чистой по ПМР приходилось еще 50 процентов какой нибудь неорганической соли. (особенно если вещество в хлороформе не растворимо а сразу требовало Д2О или Д-ДМСО)

А так конечно да, - чистый чисто интегрируемый ПМР это гарантия лучше чем ГХМС. Мне когда то со смолы сняли ГХМС 90% целевого 9% побочного (да, там куда мы сдавали в колонки кололи все подряд, да они от этого дохли, но Енамин это устраивало).

[Виктория Сергеевна]

Гм. Ещё в начале 90-х иностранные заказчики сусликов чистоту проверяли только ПМР.
Касательно количественного ЯМР - чистое вещество должно иметь чистый спектр ПМР.
Количественное определение делается при помощи внутренних (проще) или внешних
стандартов. Если гугл не поможет - обращайтесь.

Гугл как то не очень помогает , если есть время и желание, расскажите пожалуйста.
Вот допустим у меня смесь после циклоприсоединения или клик-реакции, - раствор промыт
от основных кислых/основных примесей, осушен сульфатом натрия и сконцентрирован в
вакууме. А дальше я имею масло, которое содержит продукт и еще какие то примеси. Вот
собственно его можно запустить на след.стадию без очистки (требования не очень жесткие)
если там основного вещества процентов 80

[Виктория Сергеевна]

Если в спектре два вещества и их пики не сливаются но при этом это "сравнимые пики" то процентовку установить можно. (плюс минус лапоть, ну или 5-10 процентов).
Всмысле ненадо интегрировать за единицу фенильные протоны одного вещества и метильные другого.

Вот с этого момента пожалуйста поподробнее - мне кажется разгадка для меня близка !
По поводу принадлежности сигналов - структура которая должна была получиться ведь
мне известна заранее, поэтому я думаю можно определить её это метильная/фенильная
и тд группа или нет...

в колонки кололи все подряд, да они от этого дохли

Собственно Вы и озвучили главную и основную причину, почему у меня этот вопрос возник,
HPLC у нас есть, но я боюсь что меня после моей смолы заставят покупать новые колонки

[SkydiVAR]

не надо интегрировать за единицу фенильные протоны одного вещества и метильные другого.

Исходите из этого подхода - он правильный.
Для реализации нужно, чтобы в спектрах всех компонентов смеси были сигналы примерно в одной области и эти сигналы
а) могли бы быть отнесены к известной функциональной группе с известным числом протонов и
б) не перекрывались бы друг с другом
Идеальный вариант - отдельно стоящая метильная или метоксильная группа. Подойдёт также одинокий ароматический протон. Надо по структуре основного и вероятных побочных компонентов смотреть, какая группа может подойти. Отношение интенсивностей сигналов даст мольное отношение компонентов.

Как-то так.

[Гесс]

условно говоря - у вас смесь R-Ph-NH2 и R-Ph-NO2 (потому что мне так удобно).
При этом сигналы орто- и метаводородов стоят отдельно и от разных соединений друг на друга не налезают (потому что мне так удобно).
И вы знаете какие сигналы относятся к нитро а какие к амино
И вы интерируете ортосигналы целевого амино, принимаете их за 2 (2 протона в ортоположениях), интегируете сиганлы у исходного нитро, получаете интенсивность 0.67. (ну вы поняли что потому что мне цифра нравится). Значит отношение амино к нитро 2:0.67 = 3:1, реакция прошла на 75%.

[StYV]

Привет коллега!
Речь идет вот об этом:
Dry Column Vacuum Chromatography
Sejer Pedersen,* Christoph Rosenbohm
Synthesis 2001, No. 16, 2431–2434
Если пользоваться силикагелем для флеш то насос не нужен, само течет. Правда эффективность падает.
С уважением StYV.

[Phobos]

Если много разных примесей, то лучше сконцентрироваться на своем веществе. Добавить к навеске некое другое вещество, с синглетными пиками, падающими отдельно. Установить по интеграции молярное соотношение между веществами. Массу навески знаем, массу добавленного стандарта тоже, высчитываем содержание своего вещества - если, конечно, у него есть явно различимый пик.
Мы так даже примерно устанавливали концентрацию органических веществ в воде - добавляли дмсо и интегрировали.
Если нужно точность повыше, то сперва на чистых веществах строим калибровочный график, какая интеграция соответствует какому соотношению вещество-стандарт.

[SkydiVAR]

Массу навески знаем, массу добавленного стандарта тоже, высчитываем содержание своего вещества

...и не забываем, что расчёт по ПМР даст мольные проценты, а не массовые.

[Виктория Сергеевна]

Массу навески знаем, массу добавленного стандарта тоже, высчитываем содержание своего вещества

...и не забываем, что расчёт по ПМР даст мольные проценты, а не массовые

Коллеги StYV, Polychemist, Гесс, SkydiVAR и Phobos большое спасибо Вам за советы и разъяснения!
Вариант с добавлением внутреннего стандарта мне наиболее понравился. Насчет мольных процентов
я понимаю, но вот один вопрос у меня до сих пор остается, - стандарт должен иметь аналогичные
функциональные группы, но не экранирующие сигналы моего вещества?
Вот например у меня вещество содержит Et группу при сложноэфирной связи - соответственно в
качестве стандарта мне подойдет скажем этилформиат (он конечно летуч сильно, но это как пример -
я конечно понимаю что его взвесить точно будет трудно)? Мы должны сравнить интенсивность сигналов
Et группы вещества и стандарта ?

[Виктория Сергеевна]

Привет коллега!
Речь идет вот об этом:
Dry Column Vacuum Chromatography
Sejer Pedersen,* Christoph Rosenbohm
Synthesis 2001, No. 16, 2431–2434
Если пользоваться силикагелем для флеш то насос не нужен, само течет. Правда эффективность падает.
С уважением StYV.

Эта статья у меня есть, причем кто то лет 5-6 назад на форуме её выкладывал, - может Вы ,
мне показалось занимательным, но что то так руки и не дошли почитать. А сейчас и впрямь
актуально - мне за раз иногда нужно грамм 10-20 поделить, приходиться в 5 подходов на боль-
шой колонке это делать, очень неудобно и не практично. Вот только силикагель у нас сейчас
есть только сигмовский 40-63 - он наверное крупноват будет для этих целей?

[SkydiVAR]

Этилацетат в этом смысле тоже можно использовать - метильная группа ацетата даст синглет. Проблема в другом. Почти все стерически не затруднённые этоксилы будут давать сигналы очень близкие, в большинстве случаев перекрывающиеся.
Лучше выбрать другую группу для сравнения и другой стандарт. Если покажете структуры - сможем подсказать. Без структур - гадание на кофейной гуще будет точнее.

[StYV]

Привет коллега!
Вообще то авторы рекомендую силикагель помельче типа 15-25 мкм. Но тогда наверняка будет нужен насос.
Пользуюсь для флеш, это 40-63 мкм.
В крайнем случае не в один проход поделите. Все зависит от ситуации, но это проще чем колонки.
Если есть соответствующее оборудование то колонки эффективнее.
С уважением StYV.

[Semenych]

Силика 40-63 нормально подходит. Можно так же и поменьше 15-25.
Юзал даже старый для ТСХ, терпимо, но от него сопротивление гидростатическое большое,
только для высококипящих растворителей.

[Phobos]

...и не забываем, что расчёт по ПМР даст мольные проценты, а не массовые.

Не забыли, коллега, специально было указано:

Установить по интеграции молярное соотношение между веществами.

Если у Вас есть сложный этиловый эфир, то вряд ли добавлять еще одну такую группу будет хорошим решением - они наверняка перекроются.
Вообще, если бы увидеть формулы конкретных веществ и возможных примесей, то можно было бы и конкретную добавку посоветовать.

[Гесс]

может вопросы хроматографии выделить в отдельную тему?