Spek to Foto Metri

BAB I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Spektroskopi nuklir magnetik resonansi melibatkan perubahan keadaan perputaran

momen nuklir magnetik, ketika intinya mengabsorpsi radiasi elektromagnetik dalam

suatu medan magnet yang kuat. Dua jenis spektroskopi yang dipakai sekarang adalah

NMR H1 (proton) dan NMR C13(karbon 13). Spektrum nmr proton sangat berguna untuk

menentukan bagian hidrogen dari suatu senyawa. Pada tahun-tahun akhir ini,

spektroskopi nmr proton dipakai sebagai alat standar dalam proyek kedokteran untuk

mengukur berat jenis jaringan sehingga dapat menunjukkan tempat tumor pada jaringan

tersebut. Spektroskopi nmr C13, suatu alat paling baru dipakai untuk mengidentifikasi

perbedaan macam – macam karbon dalam suatu senyawa.

Spektroskopi nmr didasarkan pada penyerapan gelombang radio oleh inti – inti atom

tertentu dalam molekul organik, apabila molekul ini berada dalam medan magnet yang

kuat.

Blonch dan Purcell menemukan bahwa inti atom berorientasi terhadap medan

magnet. Setiap proton di dalam molekul yang sifat kimianya berbeda akan memberikan

garis-garis resonansi orientasi magnet yang berbeda. Ini adalah awal lahirnya Nuclear

Magnetic Resonance (NMR).

Nuclear Magnetic Resonance (NMR) adalah salah satu metode analisis yang paling

mudah digunakan pada kimia modern. NMR digunakan untuk menentukan struktur dari

komponen alami dan sintetik yang baru, kemurnian dari komponen, dan arah reaksi kimia

sebagaimana hubungan komponen dalam larutan yang dapat mengalami reaksi kimia

[1,2]. Meskipun banyak jenis nuclei yang berbeda akan menghasilkan spektrum, nuclei

hidrogen (H) secara histori adalah salah satu yang paling sering diamati. Spektrokopi

NMR khususnya digunakan pada studi molekul organik karena biasanya membentuk

atom hidrogen dengan jumlah yang sangat besar [3,4,5,6].

Pada spektrum hidrogen NMR menghadirkan beberapa resonansi yang menjelaskan

pertama bahwa molekul yang dipelajari mengandung hidrogen. Kedua, jumlah pita dalam

spektrum menunjukkan bagaimana beberapa posisi yang berbeda pada molekul dimana

hidrogen melekat/menempel. Frekuensi dari beberapa resonansi utama pada spektrum

NMR menunjukkan perubahan kimia.

B. Rumusan Masalah

Bagaimana prinsip kerja dari NMR ?

Bagaimana komponen dan instrumentasi dari NMR ?

Bagaimana cara preparasi sampel dalam NMR ?

Bagaimana contoh aplikasi NMR spektrofotometri dalam penelitian ?

C. Tujuan

Mengetahui prinsip kerja dari NMR spektroskopi NMR.

Mengetahui komponen dan instrumentasi dari NMR.

Mengetahui cara preparasi sampel dalam NMR.

4. Mengetahui aplikasi spektrofotometri NMR, sehingga lebih memahami tentang

spektrofotometri NMR.

BAB II

PEMBAHASAN

1. Resonansi Magnetik Inti (NMR).

Blonch dan Purcell menemukan bahwa inti atom berorientasi terhadap medan

magnet. Setiap proton di dalam molekul yang sifat kimianya berbeda akan memberikan

garis-garis resonansi orientasi magnet yang berbeda. Ini adalah awal lahirnya Nuclear

Magnetic Resonance (NMR).

Block dan Purcell menemukan cara-cara untuk mengetahui sejumlah kecil dari

tenaga yang diserap atau dipancarkan, seperti kalau inti-inti loncat dari tenaga satu ke

tenaga lainnya. Dari penemuan tersebut maka sejak tahun 1950 resonansi magnetik inti

(NMR) mulai digunakan untuk menentukan rumus struktur senyawa. Ada dua macam

NMR yang dikenal, diantaranya NMR proton dan NMR karbon.

NMR (Nuclear Magnetic Resonance), spektroskopi NMR berhubungan dengan sifat

magnet dari inti atom. Teknik spektroskopi adalah salah satu teknik analisis kimia-fisika

yang mengamati tentang interaksi atom atau molekul dengan radiasi elektromagnetik.

Spektroskopi Resonansi Magnetik Inti (NMR) adalah suatu alat yang paling canggih

yang tersedia untuk menentukan struktur senyawa organik. Teknik ini bergantung pada

kemampuan inti atom untuk berperilaku seperti sebuah magnet kecil dan menyesuaikan

diri dengan medan magnet eksternal. Ketika diradiasi dengan frekuensi gelombang radio,

inti dalam molekul dapat berubah sejajar dengan medan magnet.

Spektrometri NMR pada dasarnya merupakan spektrometri absorbsi, sebagaimana

spektrometri infra merah maupun ultraviolet. Pada kondisi yang sesuai, suatu sampel

dapat mengabsorpsi radiasi elektromagnetik daerah frekuensi radio, pada frekuensi yang

tergantung dari sifat-sifat sampel. Suatu plot dari frekuensi puncak-puncak absorbsi

versus intensitas puncak memberikan suatu spektrum NMR. Spektroskopi NMR (Nuclear

Magnetic Resonance) didasarkan pada medan magnet yang berasal dari spin inti atom

yang bermuatan listrik.

Banyak inti (atau lebih tepat, inti dengan paling tidak jumlah proton atau neutronnya

ganjil) dapat dianggap sebagai magnet kecil. Inti seperti proton (1H atau H-1) dan inti

karbon-13 (13C atau C-13, kelimpahan alaminya sekitar 1%). Karbon -12 (12C), yang

dijadikan standar penentuan massa, tidak bersifat magnet.

Bila sampel yang mengandung 1H atau 13C atau bahkan semua senyawa organik,

ditempatkan dalam medan magnet, akan timbul interaksi antara medan magnet luar

dengan magnet kecil (inti). Karena adanya interaksi ini, magnet kecil akan terbagi atas

dua tingkat energi, yaitu: tingkat yang sedikit agak lebih stabil (+) dan keadaan yang

kurang stabil (-) yang energinya berbeda. Karena dunia inti adalah dunia mikroskopik,

energi yang berkaitan dengan inti ini terkuantisasi, artinya tidak kontinyu. Perbedaan

energi antara dua keadaan diberikan oleh persamaan sebagai berikut:

∆E = γhH/2π

Keterangan:

H : Kuat medan magnet luar (yakni magnet spektrometer)

H : Tetapan Planck

γ : Tetapn khas bagi jenis inti tertentu, disebut dengan rasio giromagnetik dan untuk

proton nilainya 2,6752 x 108 kg-1 s A (A= ampere)

Bila sampel disinari dengan gelombang elektromagnetik ν yang berkaitan dengan

perbedaan energi ∆E, yakni:

∆E = hν

Inti dalam keadaan (+) mengabsorbsi energi ini dan tereksitasi ke tingkat energi (-).

Proses mengeksitasi inti dalam medan magnetik akan mengabsorbsi energi (resonansi)

disebut nuclear magnetic resonance (NMR). Frekuensi gelombang elektromagnetik yang

diabsorbsi diungkapkan sebagai fungsi H.

ν = γH/2π

Bila kekuatan medan magnet luar, yakni magnet spektrometer, adalah 2,3490 T (tesla, 1 T

= 23490 Gauss), ν yang diamati sekitar 1 x 108 Hz = 100 MHz. Nilai frekuensi ini di

daerah gelombang mikro.

Seacara prinsip, frekuensi gelombang elektromagnetik yang diserap ditentukan oleh

kekuatan magnet dan jenis inti yang diamati. Namun, perubahan kecil dalam frekuensi

diinduksi oleh perbedaan lingkungan kimia tempat inti tersebut berada. Perubahan ini

disebut pergeseran kimia.

Inti yang memiliki jumlah proton yang ganjil atau jumlah netron yang ganjil, tetapi

tidak keduanya ganjil, mempunyai bilangan kuantum spin ½, 3/2, 5/2 dan seterusnya,

seperti H1, B11, F19, P31. Bilangan kuantum spin untuk masing-masing inti adalah

1/2 .Masing- masing inti mempunyai dua spin yang bersesuaian yaitu I=+1/2 dan I=-1/2 .

Untuk inti yang lebih besar mempunyai bilangan spin yang terbentang dari nol, yang

menyiratkan mereka tidak mempunyai komponen spin untuk minimal 9/2. Inti tersebut

berkelakuan seperti bola berspin muatan yang bersirkulasi menghasilkan suatu medan

magnet seperti arus listrik dalam kumparan kawat. Sepanjang sumbu putarnya terdapat

suatu momen magnetik inti yang sesuai. Hubungan antara spin inti dan momen magnet

memberikan bilangan kuantum magnetik yang diberikan oleh :

m = l, l-1, l-2, . . ., -l

Inti mempunyai dua bilangan kuantum magnetik , dimana m = + 1/2 dan m = -1/2.

Tabel Magnetik Properties dari beberapa inti atom penting dengan bilangan kuantum spin

½

Untuk inti di mana jumlah proton dan neutron keduanya ganjil, maka muatan

terdistribusi secara nonsimetris. Inti yang memiliki jumlah proton dan neutron keduanya

genap, tidak mempunyai momentum sudut putar yaitu I=0 dan tidak menunjukkan sifat

magnetik, misalnya C12 bersifat inert secara magnetik dan tidak terdeteksi dalam NMR.

Inti yang bersifat magnetik (I>0) pada umumnya berinteraksi dengan medan magnit luar

dan menyelaraskan orientasinya dengan tingkat-tingkat energi yang sesuai. Tingkat-

tingkat energinya adalah I, I – 1, I – 2, – I. Untuk suatu inti tertentu, orientasinya yang

mungkin adalah (2I + 1) untuk suatu proton bila I = 1/2 ; dua orientasi akan terjadi.

Berdasarkan jumlah proton dan neutronnya, inti dapat dibedakan dalam :

1. Inti dengan spin nol; yaitu baik jumlah neutron maupun jumlah protonnya merupakan

bilangan bulat. Inti tersebut tidak memberikan signal NMR.

2. Inti dengan spin ½ , 3/2, 5/2, dan seterusnya dengan jumlah proton atau neutronnya

ganjil.

3. Inti dengan spin bilangan bulat di mana jumlah neutron atau jumlah protonnya ganjil.

Pengertian-Pengertian Dasar Dalam NMR

1. Kedudukan spin inti.

Tidak semua inti mempunyai momen sudut spin, yaitu hanya :

a. Inti yang mempunyai nomer massa ganjil : bilangan kuantum spin I = (n + ½). n =

bilangan bulat atau nol (bilangan tengahan)

b. Inti yang mempunyai nomer atom ganjil, no massa genap : I = bilangan bulat (1,2,3,

dan seterusnya).

c. Inti atom yang mempunyai no massa dan no atom ganjil.

Inti atom yang tidak mempunyai momen sudut spin bila nomor massa dan nomor atom

genap (I = O). Hanya inti yang mempunyai harga I lebih besar dari nol saja yang

mempunyai momen sudut spin. Inti yang mempunyai momen sudut bila diletakkan di

daerah medan magnet dapat mempunyai orientasi sebanyak 2I +1 relatif terhadap medan

magnet. Setiap orientasi sesuai dengan suatu tingkat energi tertentu.

2. Momen magnet Inti.

Inti atom merupakan partikel yang bermuatan sehingga setiap inti yang berputar akan

menghasilkan medan magnet. Inti atom mempunyai medan magnet (μ) yang dihasilkan

oleh medan dan spinnya.

Contoh :

11H (proton) mempunyai I = ½

Jumlah orientasi dalam medan magnet

= 2 I + 1

= 2. ½ + 1 = 2

Yaitu : 1. μ yang searah dengan medan magnet luar (+ ½)

2. μ yang berlawanan arah (-1/2)

Fenomena resonansi magnet inti terjadi bila : inti yang spinnya searah dengan medan

akan menyerap energi sehingga orientasi spinnya berubah.

E yang diserap = (E spin –1/2 – E spin +1/2) = hυ

(E spin –1/2 – E spin +1/2) = ΔE

ΔE merupakan fungsi dari kekuatan medan magnet yang yang digunakan (Ho).

ΔE = f (Ho) = hυ

Makin besar medan magnet yang digunakan, makin besar ΔE antara kedudukan-

kedudukan spin yang ada. Besarnya ΔE tergantung pada inti atom yang terlibat. Setiap

inti atom (H, Cl, dan sebagainya) mempunyai ∂ (perbandingan giro magnet = magnetik

ratio) yang harganya tetap untuk setiap inti.

ΔE = f (∂ Ho) = hυ

∂ = perbedaan antara momen magnet inti dengan momentum angular inti karena setiap

inti punya perbuatan muatan dan massa. Satuan dari momen angular inti = h/ 2H.

Mekanisme serapan / resonansi.

A. Gasing dalam medan grafitasi bumi

B. Presesi dari inti yang berputar disebabkan pengaruh medan magnet yang

digunakan.

Keterangan :

A. Gasing mulai bergoyang “wobble” atau “precess” sekitar sumbunya karena pengaruh

medan gravitasi bumi.

B. Bila medan magnet diberikan, inti akan mulai presesi sekitar sumbu putarnya sendiri

dengan frekuensi angular / sudut ω

Frekuensi saat mana proton akan presesi adalah berbanding lurus dengan kekuatan Ho.

Proses resonansi magnet inti : terjadinya serapan. Bila υ = ω

Keadaan resonansi terjadi bila frekuensi dari komponen medan listrik dari radiasi

yang datang (υ) tepat sama dengan frekuensi dari medan listrik yang dihasilkan oleh inti

yang berputar (ω). Dua medan dapat digabung sehingga tenaga dapat dipindahkan dari

radiasi yang datang ke inti (tenaga dapat diserap oleh inti) akibatnya orientasi spin

berubah dari +1/2 menjadi -1/2).

Kopling Spin-spin

Tingkat energi inti atau magnet-magnet sangat kecil yakni proton, terbelah menjadi

keadaan berenergi tinggi dan rendah. Selain itu, tingkat-tingkat energi ini membelah lebih

lanjut karena interaksi dengan inti tetangganya. Pembelahan ini sangat kecil tetapi akan

memiliki akibat yang penting. Pada Pembelahan ini hanya tergantung pada interaksi inti-

inti.

Bila spektrum 1H NMR etanol diukur dengan kondisi lebih baik, signal CH3– dan

CH2– tebelah menjadi multiplet (Gambar 1(b). Pembelahan ini karena adanya kopling

spin-spin antar proton. Spektra yang menunjukkan pembelahan kopling spin-spin ini

disebut spektra resolusi tinggi. Sedang spektra yang tidak menunjukkan pembelahan ini

disebut spektra resolusi rendah.

Beberapa informasi yang paling berguna untuk penentuan struktur dalam spektrum

NMR satu dimensi berasal dari kopling J-kopling atau skalar (kasus khusus kopling spin-

spin) antara inti NMR aktif. Kopling ini muncul dari interaksi spin negara yang berbeda

melalui ikatan kimia dari molekul dan hasil pemisahan signal NMR. Kopling ini

memberikan wawasan yang rinci ke dalam konektivitas atom dalam molekul.

Kopling untuk setara n (spin ½) inti membagi signal ke dalam multiplet n +1 dengan

rasio intensitas berikut segitiga Pascal. Kopling untuk berputar tambahan akan

menyebabkan belahannya lebih lanjut dari masing-masing komponen, misalnya multiplet

kopling spin yang berbeda untuk dua ½ inti dengan konstanta kopling secara signifikan

berbeda akan menyebabkan doublet dari doublet. Perhatikan bahwa kopling antara inti

yang secara kimiawi sama yaitu, memiliki pergeseran kimia yang sama tidak memiliki

efek spektrum NMR dan kopling antara inti yang jauh, biasanya lebih dari 3 obligasi

terpisah untuk proton dalam molekul fleksibel, biasanya terlalu kecil menyebabkan

belahannya diamati. Long-range kopling selama lebih dari tiga obligasi sering dapat

diamati dalam siklik dan senyawa aromatik, yang mengarah ke pola membelah lebih

kompleks.

Misalnya, dalam spektrum proton untuk etanol, kelompok CH3 dibagi menjadi triplet

dengan rasio intensitas 01:02:01 oleh dua proton CH2 tetangga. Demikian pula, CH2

dibagi menjadi kuartet dengan rasio intensitas 1:3:3:1 oleh tiga tetangga CH3 proton.

Pada prinsipnya, dua proton CH2 juga akan dibagi lagi menjadi doublet untuk

membentuk doublet dari kuartet oleh proton hidroksil, tetapi pertukaran antarmolekul

proton hidroksil asam sering menghasilkan hilangnya informasi kopling.

Kopling dikombinasikan dengan pergeseran kimia dan integrasi untuk proton

memberitahu kita tidak hanya tentang lingkungan kimia inti, tetapi juga jumlah inti NMR

tetangga aktif dalam molekul. Dalam spektrum yang lebih kompleks dengan beberapa

puncak di pergeseran kimia yang sama atau dalam spektrum inti selain hidrogen.

Bila suatu molekul diletakkan dalam medan magnet yang kuat, momen magnetik inti

akan sejajar dengan medan magnet. Posisi ini dapat dirubah keadaan setimbang ke

keadaan tereksitasi dengan mengaplikasikan getaran radio frekuensi (RF) . Bila inti

kembali kekeadaan semula, akan memancarkan radiasi RF yang dapat dideteksi

Menurut para ahli kimia organik, nuklida penting yang mempunyai spin inti ialah 1H

dan 13C. Sama pentingnya ialah fakta bahwa isotop karbon dan oksigen yang paling

lazim (12C dan 16O) tidak mempunyai spin.Nuklida-nuklida yang mempunyai spin dapat

dimanfaatkan dalam spektroskopi NMR, mereka menyerap energi tidak pada radio

frekuensi yang sama.

Dalam spektroskopi NMR, suatu medan magnet luar diciptakan oleh suatu magnet

tapal kuda permanen atau suatu elektromagnet. Kuat medan luar ini dilambangkan

dengan H0, dan arahnya dinyatakan oleh sebuah anak panah.

Proton yang bergasing dengan momen magnetik nuklirnya, dalam banyak hal, mirip

dengan suatu batang magnet kecil. Bila molekul yang mengandung atom-atom hidrogen

ditaruh dalam medan magnet luar, maka momen magnet dari tiap inti hidrogen atau

proton, mengambil salah satu dari dua sikap (orientasi) dilihat dari medan magnet luar

itu. Kedua orientasi yang diambil oleh momen magnetik nuklir itu adalah paralel atau

antiparalel terhadap medan luar.

Dalam keadaan paralel, arah momen magnetik proton sama dengan arah medan luar.

Dalam keadaan antiparalel, momen magnetik proton berlawanan arah dengan medan luar.

Pada tiap saat, kira-kira separuh proton dalam suatu contoh dalam keadaan paralel dan

separuh lainnya dalam keadaan anti paralel. Keadaan paralel suatu proton sedikit lebih

stabil daripada keadaan antiparalel. Bila dikenai gelombang radio yang frekuensinya

cocok, momen magnetik dari sebagian kecil proton paralel akan menyerap energi dalam

membalik atau jungkir balik (flip), menjadi berkeadaan antiparalel yang energinya lebih

tinggi. Banyaknya energi yang diperlukan untuk membalik momen magnetik sebuah

proton dari paralel ke antiparalel, bergantung sebagian pada besarnya H0. Jika H0

dibesarkan, inti itu lebih bertahan untuk dijungkirbalikkan dan diperlukan radiasi

berfrekuensi lebih tinggi (berenergi lebih tinggi).

Bila gabungan khusus antara kuat medan magnet luar dan radio frekuensi,

menyebabkan suatu proton berpindah dari keadaan paralel ke keadaan antiparalel, maka

dikatakan proton itu dalam resonansi (ini resonsi macam lain, bukan seperti ’’resonansi’’

struktur benzen). Istilah resonansi magnetik nuklir (NMR) berarti ’’Inti-inti dalam

resonansi dalam medan magnet’’.

Jadi, adanya resonansi magnetik nuklir itu diakibatkan oleh penyerapan radiasi

elektromagnetik (daerah radiofrekuensi) oleh proton-proton dalam suatu magnet (H0),

yang membalik dari keadaan spin paralel ke antiparalel, atau dengan kata lain,

spektoskopi NMR didasarkan pada penyerapan gelombang radio oleh inti-inti tertentu

dalam molekul organik, apabila molekul ini berada dalam medan magnet yang kuat.

2. Prinsip Kerja NMR.

Metode spektroskopi jenis ini didasarkan pada penyerapan energi oleh partikel yang

sedang berputar di dalam medan magnet yang kuat. Pada umumnya metode ini berguna

sekali untuk mengidentifikasi struktur senyawa / rumus bangun molekul senyawa

organik. Jumlah dan tempat proton dalam molekul senyawa organik menentukan bentuk

spektrum yang dihasilkan.Energi yang dipakai dalam pengukuran dengan metode ini

berada pada daerah gelombang radio 75-0,5 m atau pada frekuensi 4-600 MHz, yang

bergantung pada jenis inti yang diukurnya, NMR bermacam-macam ragamnya, misalnya

NMR 1H, 13C, 19F.

Inti yang dapat diukur dengan NMR yaitu :

a. Bentuk bulat

b. Berputar

c. Bilangan kuantum spin = ½

d. Jumlah proton dan netron ganjil, contoh : 1H, 19F, 31P, 11B, 13C.

Dalam keadaan normal (inti tidak dikenai/diletakkan pada medan magnet eksternal),

semua orientasi dari suatu inti berenergi sama (degenerasi). Bila inti dikenai medan

magnet, maka orientasi/tingkat spin tidak lagi berenergi sama. Hal ini disebabkan karena

inti mempunyai momen magnetik (µ) yang ditimbulkan oleh berpusingnya muatan.

Jumlah orientasi yang mungkin bagi suatu inti bila padanya dikenakan medan magnet

homogen eksternal ditentukan oleh bilangan kuantum spin (I) dari inti tersebut, sesuai

dengan persamaan :

Jadi untuk inti 1H dan 13C, dengan I = ½, masing-masing akan mempunyai dua

macam orientasi (2 x ½ + 1 = 2), yaitu + ½ (searah dengan medan magnet) dan – ½

(berlawanan arah/melawan medan magnet). Tingkatan spin + ½ berenergi lebih rendah

karena searah dengan medan magnet karena searah dengan medan magnet eksternal,

sedang tingkatan spin – ½ berenergi lebih tinggi karena melawan medan magnet

eksternal.

3. Instrumentasi dan Teknik NMR.

Komponen-komponennya :

1. Magnet

2. Generator “sweep”

3. Transmiter RF

4. Kumparan transmitter

5. Kumparan penerima

6. Kumparan “sweep”

7. Deterktor & penerima RF

8. Rekorder

9. Sampel.

Cara kerja dari masing-masing komponen peralatannya:

Magnit: akurasi dan kualitas suatu alat NMR yang tergantung pada kekuatan

magnitnya. Resolusi akan bertambah dengan kenaikkan kekuatan medannnya, bila medan

magnitnya homogen elektromagnit dan kumparan superkonduktor (selenoids). Magnit

permanen mempunyai kuat medan 7046-14002 G, ini sesuai dengan frekuensi oskilator

antara 30-60 MHz. Termostat yang baik diperlukan karena magnit bersifat peka terhadap

temperatur. Elektromagnit memerlukan sistem pendingin, elektromagnit yang banyak di

pasaran mempunyai frekuensi 60, 90 dan 100 MHz untuk proton.

NMR bersolusi tinggi dan bermagnit superkonduktor dengan frekuensi proton

beresolusi tinggi dan bermagnit superkonduktor dengan frekuensi proton 470 MHz.

Pengaruh fluktuasi medan dapat diatasi dengan sistem pengunci frekuensi, dapat berupa

tipe pengunci eksternal atau internal. Pada tipe eksternal wadah senyawa pembanding

dengan senyawa sampel berada pada tempat terpisah, sedang pada tipe internal senyawa

pembanding larut bersama-sama sampel. Senyawa pembanding biasanya tetrametilsilan

(TMS).

Generator Medan magnet penyapu : suatu pasangan kumparan terletak sejajar

terhadap permukaan magnet, digunakan untuk mengubah medan magnit pada suatu range

yang sempit. Dengan memvariasikan arus searah melalui kumparan ini, medan efektif

dapat diubah-ubah dengan perbedaan sekitar 10-3 gauss. Perubahan medan ini

disinkronisasikan secara linier dengan perubahan waktu. Untuk alat 60 MHz (proton),

range sapuannya adalah 235 10-3 gauss. Untuk F19, C13, diperlukan sapuan frekuensi

sebesar 10 KHz.

Sumber frekuensi radio : sinyal frekuensi oskilasi radio (transmiter) disalurkan pada

sepasang kumparan yang possinya 90º terhadap jalar dan magnit. Suatu oskilator yang

tetap sebesar 60, 90 atau 100 MHz digunakan dalam NMR beresolusi tinggi.

Detektor sinyal : sinyal frekuensi radio yang dihasilkan oleh inti yang beresolusi

dideteksi dengan kumparan yang mengitari sampel dan tegak lurus terhadap sumber.

Sinyal listrik yang dihasilkan lemah dan biasanya dikuatkan dulu sebelum dicatat.

Rekorder: pencatat sinyal NMR disinkronisasikan dengan sapuan medan, rekorder

mengendalikan laju sapuan spektrum. Luas puncak dapat digunakan untuk menentukan

jumlah relatif inti yang mengabsorpsi.

Tempat sampel dan probe: tempat sampel merupakan tabung gelas berdiameter 5mm dan

dapat diisi cairan sampai 0,4 ml. Probe sampel terdiri atas tempat kedudukan sampel,

sumber frekuensi penyapu dan kumparan detector dengan sel pembanding. Detector dan

kumparan penerima diorientasikan pada 90º. Probe sampel menggelilingi tabung sampel

pada ratusan rpm dengan sumbu longitudinal.

4. Preparasi Sampel NMR.

Tabung NMR

Sampel untuk analisis NMR harus disiapkan dalam tabung NMR dengan diameter 5mm.

Pelarut

Pemilihan pelarut ditentukan oleh sejumlah faktor :

Ini adalah praktek umum untuk menggunakan pelarut deuterated karena dua alasan.

The deuterium dapat digunakan untuk bidang frekuensi kunci, membuat resolusi spektral

lebih mudah untuk meyakinkan dan dengan demikian menghemat waktu Anda yang

berharga.

Pelarut mengandung hidrogen hasil sinyal besar biasa yang mungkin rawa-orang dari

sampel Anda: situasi ini diperparah dengan efek saturasi yang memperluas sinyal besar.

Kami merekomendasikan penggunaan pelarut deuterated sedapat mungkin.

Sampel harus cukup larut untuk menghasilkan spektrum NMR. spektrum 1 H dan 1 H

NMR diamati, dianjurkan untuk melarutkan antara 2 dan 10 mg dalam antara 0,6 dan 1

mL pelarut sehingga kedalaman sampel minimal 4,5 cm di dalam tabung. Untuk sampel

dengan berat molekul tinggi, larutan yang lebih pekat kadang-kadang dianjurkan. Namun,

larutan yang terlalu terkonsentrasi mengarah untuk menurunkan resolusi karena

kejenuhan dan / atau peningkatan viskositas. Untuk 13 C NMR antara 10 dan 50 mg

sampel dianjurkan. Jika tidak memiliki cukup sampel atau tidak dapat mencapai kelarutan

yang cukup tinggi, masih dimungkinkan untuk memperoleh spektrum meskipun

dianjurkan untuk meminta layanan 500 MHz dan akan memakan waktu lebih lama untuk

mendapatkan spektrum.

Untuk mencapai resolusi maksimal, pilihlah bahan pelarut dengan viskositas rendah.

Namun, mencapai resolusi yang lebih tinggi lebih sulit bagi operator dan kemungkinan

untuk meningkatkan waktu layanan yang diperlukan. Sebagai contoh, sebuah sampel

dalam dietil eter-d10 akan menghasilkan spektrum yang tajam tetapi mungkin memakan

waktu lebih lama untuk berjalan dari pada dalam DMSO-d6.

Mempertimbangkan biaya pelarut. D2O dan CDCl3 adalah pelarut yang paling umum

digunakan di laboratorium karena mereka adalah yang termurah dan memberikan hasil

yang memuaskan.

Jika sinyal pelarut mengganggu sinyal sampel mempertimbangkan pelarut yang

berbeda, maka ubah suhu atau, jika 13 side bands C yang tumpang tindih, decoupling

karbon.

Filtrasi.

Larutan harus bebas dari endapan, debu, serat, dan lain-lain. Hal ini dapat dicapai

dengan menyaring sampel. Buat sedikit lebih sampel dari yang dibutuhkan. Masukkan

sepotong kecil kapas atau wol dan cuci dengan sejumlah kecil pelarut. Saring larutan ke

dalam tabung NMR.

5. Efek Lingkungan Pada NMR.

Medan yang berbeda pada NMR dapat mengubah spektrum senyawa yang sama.

Misalkan spektrum NMR etanol pada model resolusi rendah (60MHz) tidaklah setajam

spektrum senyawa yang sama pada NMR 270 MHz. Ini disebabkan ketergantungan

terhadap lingkungan suatu inti.

Dengan NMR beresolusi tinggi, dua atau tiga puncak akan terurai menjadi lebih

banyak puncak. Efek lingkungan sekunder yang menyebabkan disebut sebagai spin-spin

splitting. Baik pergeseran kimia maupun spin-spin plitting, keduanya bermanfaat untuk

analisis struktural. Pemisahan puncak akibat pergeseran kimia sebanding dengan kuat

medan atau jarak frekuensi oksilasi antara pasangan puncak yang saling berdekatan.

Puncak akan bertambah sebanding dengan kuat Medan. Perubahan dari 60 ke 100

MHz menyebabkan puncak akan terpisah 100/60 kali lebih jauh. Tetapi jarak pemisahan

puncak akibat interaksi spin, tidak berubah.

Pergeseran kimia timbul akibat sirkulasi elektron mengelilingi inti di bawah

pengaruh medan magnet. Sirkulasi elektron tersebut menimbulkan medan magnet.

Penguraian (splitting) puncak terjadi akibat medan lokal yang ditimbulkan oleh inti

hidrogen yang terikat pada atom terdekat. Medan lokal ini dapat bersifat memperbesar

ataupun memperkecil medan magnet efektif yang diterima suatu inti. Sebagai standar

yang digunakan (CH3)4Si yaitu tetra metil silana (TMS).

6. Pergeseran Kimia dan Perlindungan.

Setiap inti dikelilingi oleh awan elektron yang selalu bergerak. Adanya pengaruh

medan magnet, elektron-elektron ini dipaksa bersikulasi sedemikian rupa dalam usaha

melawan medan magnet ini. Akibatnya, inti seakan-akan mendapat efek perlindungan

terhadap medan magnet luar. Dengan kata lain kuat medan atau frekuensi medan magnet

harus ditambah agar inti dapat mengalami resonansi. Hal ini dilakukan dengan mengatur

medan magnet melalui aliran arus searah yang akan menghasilkan sapuan pada suatu

periode yang sempit.

Banyaknya medan yang ditambah dapat dikonversikan menjadi frekuensinya yang

equivalen. Jelas bahwa nilai pergeseran kimia tergantung pada lingkungan kimia suatu

proton, sedang lingkungan kimia suatu proton tergantung pada besar kecilnya efek

perlindungan oleh elektron-elektron di lingkungan proton tersebut. Pergeseran kimia

diukur dalam besaran medan atau frekuensi. Secara praktis adalah perbandingan

perubahan frekuensi yang diperlukan terhadap frekuensi suatu standar, dinyatakan dalam

σ ppm. Standar yang digunakan adalah zat yang protonnya mempunyai efek perlindungan

sebesar mungkin untuk memudahkan perbandingan.

Untuk penentuan zat-zat organik, biasanya (CH3)4Si , TMS yang digunakan sebagai

standar dalam pelarut CCl4. TMS dipilih tidak hanya keindentikkan lingkungan semua

atom hidrogennya, tetapi juga karena atom hidrogen tersebut mengalami efek

perindungan yang sangat kuat dibandingkan umumnya senyawa organik. Posisi TMS

dalam pergeseran kimia diberi nilai σ = 0. Ada pula yang memberi nilai σ = 10 dan

menyatakan pergeseran kimia zat lainnya dengan T, dimana T = 10 – σ , dengan demikian

zat-zat lain mempunyai nilai pergeseran kimia yang positif. Makin besar nilai σ makin

besar medan yang diperlukan untuk mengkompensasikannya agar terjadi resonansi.

Harga σ dipengaruhi juga, diantaranya oleh pelarut dan adanya jembatan hidrogen.

Medan magnet yang dirasakan oleh sebuah proton dalam suatu molekul adalah

gabungan 2 medan yaitu :

1. Medan magnet luar (Ho)

2. Medan magnet molekul imbasan

Perlindungan proton oleh elektron

– Proton dalam molekul dikelilingi elektron

– Atom dalam suatu senyawa organik selalu terikat dengan ikatan sigma. H11

Contoh : C – H

O – H

Di dalam medan magnet Ho, elektron – elektron sigma berputar menghasilkan medan

magnet molekuler kecil yang melawan Ho. Hal ini mengakibatkan Proton dalam molekul

yang terikat secara sigma akan dilindungi (terperisai) dari medan magnet luar Ho.

Besarnya perlindungan tergantung pada kerapatan elektron yang mengelilinginya.

Makin besar kerapatan elektron maka makin besar medan magnet molekular yang

melawan. Inti / proton akan merasakan adanya pengurangan medan magnet yang

mengenainya. Sehingga diperlukan kekuatan medan magnet luar (Ho) yang lebih besar

untuk mengalahkan efek medan imbasan agar proton dapat beresonansi.

Pengaruhnya dalam spektrum NMR pada kedudukan sinyal yaitu makin besar

kerapatan elektron maka kedudukan sinyal dari proton akan menyerap di atas medan (up

field = lebih ke kanan). Rapatan elektron ikatan kovalen C – H dipengaruhi oleh

elektronegativitas atom-atom lain yang terikat pada atom C. karena adanya atom F yang

bersifat elektronegatif maka terjadi penarikan elektron oleh F. Akibatnya kerapatan

elektron di sekitar F membesar sedangkan di sekitar atom H / proton rapatan elektronnya

mengecil sehingga proton-proton tidak terperisai dan menyerap di bawah medan (down

field)

v Intensitas puncak

Dalam spektrum NMR, luas area di bawah puncak sebanding dengan banyaknya proton/

atom hidrogen yang menghasilkan puncak tersebut.

v Proton ekuivalen

Proton ekuivalen secara magnetik adalah proton yang berada dalam lingkungan magnetik

yang sama akan mempunyai geseran kimia yang sama dalam spektrum NMR. Protron

ekuivalen secara magnetik biasanya juga ekuivalen secara kimia.

v Hukum pemecahan spin-spin (spin-spin splitting)

N + 1, dimana N adalah jumlah atom H/ proton tetangga yang tidak ekuivalen.

Pemecahan spin-spin disebabkan adanya proton bertetangga (proton-proton opada atom C

didekatnya) yang tidak ekuivalen dengan proton yang memiliki puncak tersebut.

CH3CH2Cl

Proton –proton pada CH3 memisah isyarat untuk proton-proton CH2

Proton –proton pada CH2 memisah isyarat untuk proton-proton CH3

Pemisahan isyarat berasal dari kedua keadaan spin (paralel / +1/2 dan antiparalel/ -1/2)

dari proton-proton tetangganya

Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Pergeseran Kimia Dan Tetapan Penggabungan

1. Sumber pergeseran kimia proton

Pengaruh kerapatan elektron pada proton

Diamagnetik adalah sifat atom dan pada umumnya penting bila atom mempunyai

stuktur elektronik simetri dan tidak ada momen magnet permanen. Distribusi elektron

dalam atom hidrogen, ion hibrid, dan proton bebas semuanya adalah simetri sferis,

sedangkan untuk proton dalam molekul organik tidak. Medan magnet menginduksi

perputaran elektron seputar inti dalam bidang tegak lurus terhadap medan magnet yang

digunakan. Perputaran diamagnetik ini menghasilkan medan magnet kecil yang arahnya

berlawanan terhadap arah medan yang digunakan.

Karena distribusi elektron disekitar proton dalam molekul organik tidak dapat

memiliki bentuk yang simetris sferis, maka pengaruh tambahan terhadap sirkulasi

elektron diamagnetik dapat menjadi penting. Untuk molekul yang protonnya dikelilingi

oleh distribusi elekton yang hampir sferis, maka sirkulasi diamagnetik merupakan yang

paling penting dari setiap sirkulasi elektron terhadap perlindungan.

Derajat perlindungan elektron tergantung pada kerapatan elektron yang mengelilingi

proton. Kecepatan elektron yang tinggi di sekitar proton menyebabkan perlindungan yang

tinggi dan proton akan menyerap pada medan yang tinggi (harga τtinggi). Jika pengaruh

induksi yang terdapat dalam molekul mengurangi kerapatan elektron dalam orbital 1s

hidrogen maka terjadi dishielding.

Pengaruh kerapatan elektron pada atom karbon tetangga

Proton dalam senyawa organik biasanya tidak langsung terikat pada unsur elektronegatif.

Meskipun demikian, pengaruh dapat jauh melalui kerangka karbon senyawa, dan

kerapatan muatan pada atom karbon tetangga akan menjadi suatu faktor penentu untuk

frekuensi resonansi proton. Jika perlindungan hanya diakibatkan oleh diamagnetik lokal,

maka karakteristik perlindungan akan selalu sesuai dengan elektronegativitas atom yang

terikat (pengaruh induksi).

Pengaruh anisotropi

Kedudukan pergeseran kimia untuk proton yang terikat pada alkena lebih tinggi

daripada yang diakibatkan oleh pengaruh elektronegativitas sendiri. Pengaruh ini sangat

kompleks yang dapat mengakibatkan terjadinya pergeseran kimia ke arah downfield atau

pergeseran upfield. Sebagai tambahan pengaruh tersebut adalah paramagnetik dalam arah

tertentu di sekitar kabut phi dan pengaruh sebaliknya diamagnetik. Sehingga pengaruh

tersebut dinyatakan sebagai anisotrop, yaitu sebagai kebalikan isotrop (beroperasi melalui

ruang dalan keadaan yang sama).

” Van der Walls deshielding”

Jika proton yang terikat pada atom yang berbeda didekatkan hingga cukup dekat

hingga terjadi penolakan Van der Waals. Pada keadaan ini proton akan mengalami saling

tindih terlindungi. Sebagai contoh, proton dalam konformasi sistem kursi sikloheksanon

akan beresonaasi pada magnet yang lebih rendah bila R = CH3 bila dibandingkan R = H.

Pergeseran paramagnetik yang disebabakan oleh penolakan inter molekuler Van der

Waals hanya mengakibatkan terlindungi, karena perlindungan efektif inti hidrogen turun

pada distorsi asimetri kabut elektron.

Pengaruh pelarut, konsentrasi dan suhu.

Spektrum NMR senyawa yang dilarutkan dalam suatu pelarut dapat memberikan

sedikit perbedaan bila senyawa tersebut diukur dengan menggunakan pelarut yang lebih

polar itulah sebabnya dalam pekerjaan NMR untuk proton yang terikat pada karbon,

lazimnya hanya sedikit mengalami pergeseran bila pelarut yang digunakan diganti,

kecuali bila terjadi interaksi ikatan atau dipol-dipol yang bermakna.

Untuk proton NH, SH, dan terutama OH, dalam spektrum NMR bergeser cukup

nyata pada perubahan pelarut yang polaritasnya berbeda. Pengaruh ini sangat erat

hubungannya dengan ikatan hidrogen, dalam keadaan ini berlangsung meskipun

konsentrasi yang digunakan berbeda dalam pelarut yang sama. Pada konsentrasi yang

rendah, ikatan hidrogen intermolekul berkurang pada senyawa OH, NH, dan SH yang

sederhana.

Hal ini diakibatkan karena ikatan hidrogen melibatkan perpindahan kabut elektron

dari atom hidrogen ke atom elektronegatif tetangga O, N, atau S, sehingga merasakan

pengaruh deshielding bila ikatan hidrogen kuat. Pada konsentrasi yang tinggi (ikatan

hidrogen kuat, deshielding kuat) proton-proton OH, NH, dan SH muncul pada δyang

lebih tinggi bila dibandingkan dalam larutan encer.

Kenaikan suhu juga menurunkan ikatan hidrogen intermolekul, sehingga kedudukan

resonansi proton tergantung pada suhu. ( suhu lebih tinggi berarti harga δlebih rendah).

Ikatan hidrogen intramolekul tidak berubah oleh pengenceran, dan spektrum NMR sistem

terebut sesunguhnya tidak mengalami perubahan konsentrasi atau suhu.

Pengaruh subtituen

Berdasarkan pengaruh subtituen pada frekuensi resonansi adalah bersifat aditif, hingga

memungkinkan membuat tetapan subtituen secara empiris S (δ) atau penambahan yang

pada umumnya memberikan penentuan frekuensi resonansi yang baik. Substituen

tersebut antara lain senyawa alifatik, benzen tersubtitusi, dan sistem olefin.

Hubungan ikatan hidrogen dengan karbon

Proton alifatik, dengan tidak adanya pengaruh dishielding yang disebabkan oleh gugus

atau atom tetangga, biasanya merupakan proton yang paling tinggi perlindungannya dari

semua tipe senyawa organik pada umumnya. Perlindungan proton pada sistem siklis

tergantung pada besarnya cincin.

Hubungan ikatan hidrogen dengan inti lain

Senyawa dengan gugus fungsional yang mengandung unsur oksigen, nitrogen dan

belerang yaitu yang tidak terikat pada karbon lazim dinyatakan sebagai hidrogen aktif.

Spektrum NMR dari proton tersebut tergantung pada adanya ikatan hidrogen

intermolekul dan tergantung pada perubahan kimia. Kedudukan spektrum proton

tergantung pada konsentrasi suhu, dan sifat pelarut yang Proton yang terikat pada inti lain

kadang-kadang dapat diamati dengan spektrofotometer telah dapat dicatat dalam fasa gas

adalah (δ): H2, 4,33 ;NH3, 0,18 ; SiH4, 3,23 ;PH3, 1,71 ; H2S, 0,31 ; HF, 2,37 ; HCl, -

0,22 ; HBr, -2,12 ; HJ, -13,02. Proton yang terikat pada logam trasisi menyerap pada

daerah -7 hingga -20 δ.

2. Faktor yang mempengaruhi tetapan penggabungan (J)

Dalam system tak jenuh kedudukan inti yang bergabung relative terhadap

ikatanrangkap 2 (cis atau trans) dapat dinyatakan secara simultan. pada dasarnya tidak

ada batas jumlah ikatan dalam mana penggabungan terjadi, meskipun penggabungan

jarang efektif lebih dari 5 ikatan, lazimnya, penurunan harga J sesuai dengan besarnya

kenaikan n (jumlah ikatan). Perlu diperhatikan bahwa tanda untuk semua harga J dan 5J

adalah positif, sedang harga untuk 2J dan 4J dapat positif atau negatif. Pada penbicaraan

secara sistemik ketergantungan tetapan penggabungan pada struktur adalah perlu

memperhatikan tandanya. Besarnya harga J diukur dalam Hertz.

Tetapan penggabungan proton-proton vicinal (3J)

Terdapat keterangan adanya hubungan antara tetapan penggabungan vicinal dengan

struktur kimia.

Berdasarkan penyesuaian dengan hasil perhitungan secara teoritis menunjukkan bahwa

besarnya 3J tanda yang diperoleh selalu positif dan tergantung pada 4 faktor yaitu :

Sudut dihidral

Panjang ikatan

Sudut valensi

Elektronegativitas substituen

Tetapan penggabungan geminal

Tanda tetapan penggabungan germinal lazimnya negative dengan harga antara -23 dan

+42 Hz dan berlawanan dengan tetapan penggabungan vicinal yang hampir selalu positif.

Yang harus diperhatikan adalah arah perubahan Jgem yang disebabkan oleh berbagai

faktor yaitu :

Ketergantungan pada hibridisasi karbon

elektronegativitas substituen

Pengaruh ikatan π

Tetapan penggabungan jarak jauh

Harga tetapan penggabungan germinal vicinal lazimnya berkisar antara 5 dan 20 Hz a

pemecahan garis mudah dikenal, sedangkan penggabungan jarak jauh yang meliputi 4.5

ikatan atau lebih menghasilkan pemecahan yang kecil, hanya beberapa Hz

Sistem jenuh

Sistem tak jenuh : penggabungan alilik

Penggabungan 5J homoalilik

3. Penggabungan heterointi dan penggantian dengan deuterium

Adanya inti magnet lain kecuali hydrogen dalam senyawa organic dapat

menyebabkan spectrum menjadi tambah sukarkarena inti tersebut akan mengadakan

orientasi spin dengan medan magnet yang digunakan dan dapatmenyebabkan pemecahan

spin-spin dari sinyal proton seperti yang ditunjukkan terhadap proton yang berdekatan.

Pereaksi pergeseran kimia

Ion paramagnetik europium mengadakan kompleks dengan kinolin, dan menginduksi

pergeseran kimia arah downfield yang besar pada resonansi kuinolin.Penggunaan

europium dan turunan lantalid lain sebagai pereaksi pergeseran kimia(Chemical Shiff

reagent contact shiff reagents) sekarang digunakan luas, dan dikembangkan untuk

mempelajari NMR molekul yang sangat kompleks. Lazimnya, europium kompleks

menghasilkan pergeseran ke arah downfield, sedangkan kompleks praeseodimium

menghasilkan pergeseran kearah upfield. Mekanisme pergeseran kontak (contact shiffs)

melalui dua langkah.

Spin electron tak berpasangan pada ion paramagnetik, sebagai contoh Eu (III)

sebagian ditrasfer melalui ikatan yang berkaitan ke proton-proton substrat organik; ini

disebut pergeseran kontak sesungguhnya. Perputaran ion paramagnetik juga

menghasilkan vektor magnet yang beroperasi melalui ruang dan menghasilkan medan

sekunder disekitar proton; ini dikenal sebagai pergeseran pseudokontak dan keadaan ini

predominan pada ion lantanid.

Langkah-langkah cara mengintepretasi spektra NMR

jumlah sinyal

Kedudukan sinyal

intensitas sinyal

pemecahan (splitting) sinyal menjadi beberapa puncak

7. Pembacaan Spektra Resonansi Magnet Inti.

Langkah-langkah cara menginterpretasi spektraNMR, tentukan :

•Jumlah sinyal, menunjukkan ada berapa macam perbedaan proton yang terdapat dalam

molekul.

•Kedudukan sinyal, ditunjukkan oleh geseran kimia (δ) ppm, menunjukkan jenis proton.

•Intensitas sinyal atau harga integrasi masing-masing sinyal, perbandingan harga integrasi

menyatakan perbandingan jumlah proton.

•Pemecahan (spliting), menerangkan tentang lingkungan dari sebuah proton dengan

proton lainnya yang berdekatan.

SPEKTROSKOPI KARBON-13

Spektroskopi 13C NMR menghasilkan informasi struktur mengenai karbon-karbon dalam

sebuah molekul organik. Dalam spektroskopi 1H NMR kita bekerja dengan isotop

hidrogen alamiah dengan kelimpahan 99,985 %, atom hidrogen alamiah adalah 1H,

Sedangkan atom karbon dalam alam 98,9 % adalah 12C, suatu isotop yang intinya tak

mempunyai spin (I = 0).

Karbon -13 hanya merupakan 1,1 % atom karbon yang terdapat di alam ( I = ½).

Disamping itu transisi dari paralel ke antiparalel dari sebuah inti 13C adalah transisi

energi rendah.

Spektra 13C NMR hanya dapat diperoleh dengan spektrometer yang sangat sensitif.

Kelimpahan 13C yang rendah akan mengurangi kerumitan spektra 13C dibandingkan

spektra 1H NMR. Untuk menentukan spektra 13C luas di bawah puncak tidak perlu

sebanding terhadap jumlah atom-atom karbon yang ekuivalen, akibatnya spektra 13C

tidak dapat di integrasikan.

Terdapat dua tipe utama spektrum 13C NMR. Tipe spektrum 13C NMR off

resonansi. Interaksi antar karbon yang berdekatan diabaikan, tetapi karbon dapat

berinteraksi dengan proton yang diikat oleh masing-masing karbon menyebabkan

terjadinya spliting yang menunjukkan puncak (n + 1), n = jumlah H, oleh karena itu

sinyal masing-masing karbon dari :

•karbon metil (CH3-C) akan muncul 4 puncak

•karbon metilen (-CH2-) akan muncul 3 puncak

•karbon metil (-CH-) akan muncul 2 puncak

•karbon kuarterner (-C-) akan muncul 1 puncak

Spektrum 13C NMR off resonansi ini memiliki keuntungan, karena langsung dapat

membedakan jenis-jenis karbon, namun akan menjadi sangat rumit apabila banyak

terdapat sinyal karbon yang saling overlap.

Tipe spektrum karbon yang kedua adalah spektrum dekopling-proton 13C, adalah suatu

spektrum dimana 13C tidak terkopling dengan 1H, jadi tidak menunjukkan pemisahan

spin-spin.

Dekopling dapat dicapai secara elektronis dengan menggunakan suatu radio frekuensi

kedua terhadap sampel. Energi tambahan tersebut menyebabkan terjadinya interkonversi

cepat antara keadaan spin paralel dan antiparalel dari proton-proton tersebut.

Akibatnya sebuah inti 13C hanya melihat suatu rata-rata dari dua keadaan spin proton dan

isyaratnya tak akan terurai.

Karena tak ada penguraian dalam suatu spektrum dekopling-proton, maka isyarat untuk

tiap kelompok atom karbon yang ekuivalen secara magnetik akan muncul sebagai suatu

singlet.

Untuk membedakan jenis karbon, metil, metilen, metin, dan karbon kuarterner digunakan

analisis spektrum DEPT 13C NMR atau NMR dua dimensi (HMQC = korelasi antara

proton-karbon satu ikatan). Ada tiga jenis spektrum DEPT 13C NMR, yaitu :

•DEPT 90o= hanya muncul sinyal C-H

•DEPT 135o= muncul sinyal CH dan CH3masing-masing berharga positif, sedangkan

sinyal CH2akan muncul sebagai sinyal berharga negatif.

BAB III.

PENUTUP

Kesimpulan

Spektroskopi Resonansi Magnetik Inti (NMR) adalah suatu alat yang paling canggih

yang tersedia untuk menentukan struktur senyawa organik. Teknik ini bergantung pada

kemampuan inti atom untuk berperilaku seperti sebuah magnet kecil dan menyesuaikan

diri dengan medan magnet eksternal. Ketika diradiasi dengan frekuensi gelombang radio,

inti dalam molekul dapat berubah sejajar dengan medan magnet.

Spektrometri NMR pada dasarnya merupakan spektrometri absorbsi, sebagaimana

spektrometri infra merah maupun ultraviolet. Pada kondisi yang sesuai, suatu sampel

dapat mengabsorpsi radiasi elektromagnetik daerah frekuensi radio, pada frekuensi yang

tergantung dari sifat-sifat sampel. Suatu plot dari frekuensi puncak-puncak absorbsi

versus intensitas puncak memberikan suatu spektrum NMR. Spektroskopi NMR (Nuclear

Magnetic Resonance) didasarkan pada medan magnet yang berasal dari spin inti atom

yang bermuatan listrik.