PHỔ CỘNG HƯỞNG TỪ HẠT NHÂN 2 (CÁC THÔNG TIN CHÍNH TỪ PHỔ NMR) NGUYỄN VIẾT KÌNH 2017

1. A. Thông tin về lý lịch / thông số kỹ thuật của phổ
Từ phổ *.PDF
Từ phổ *.FID
B. Thông tin khai thác từ phổ về cấu trúc của mẫu
B1. Phổ 1 chiều (1H-NMR, 13C-CPD, 13C-DEPT)
Từ phổ *.PDF
Từ phổ *.FID
B2. Phổ 2 chiều (HSQC, HMBC, COSY, NOESY, ROESY...)
Từ phổ *.PDF
Từ phổ *.FID
1. Từ phổ *.PDF
Đọc trực tiếp từ phần text in kèm theo phổ *.pdf
2. Từ phổ *.FID
4
NS 1 # 4.3 sec
NS 16 # 1.2 min

2. 5
NS 1 # 3.04 sec
NS 160 # 8.00 min
6

thời gian thu tín hiệu
thời gian chờ lặp lại
thời gian phát xung
số lần scan
bề rộng phổ # 20 ppm
số điểm ghi trên phổ
dung môi đo
độ phân giải FID
tần số “làm việc” của máy
tần số của chuẩn (TMS)
loại probehead dùng
ngày giờ đo mẫu
nhiệt độ vùng mẫu đo
công suất của xung
hạt nhân đo phổ (1H)
thời gian trễ tín hiệu
7
SFO1 = 500,2030889 MHz (tần số “làm việc” của phổ 1H-NMR)
SF = 500,2000042 MHz (tần số của chuẩn TMS)
NS = 16 lần scan. Dung môi đo mẫu = DMSO-d6 = (CD3)2S=O.
SW = 10000 Hz (SWH, bề rộng của phổ 1H ~ 20 ppm × 500 MHz)
TD = 65536 points (= 64 K; số điểm ghi phổ, Total of Digital Points)
FIDRES = SWH/TD (độ phân giải của tín hiệu) = 0,152588 Hz/điểm
AQ = TD/(2.SWH) = (65536/20000) = 1/(2.FIDRES) = (1/0,305176)
AQ = 3,2768 sec (thời gian thu nhận, ghi tín hiệu FID).
D1 = 1,0000 sec (thời gian “hồi phục” giữa 2 lần scan).
P1 = 10 sec (thời lượng phát xung RF để kích thích hạt nhân)

1. Từ phổ *.PDF
Đọc trực tiếp từ phần text in kèm theo phổ *.pdf
2. Từ phổ *.FID (dùng MestReNova)
Mở View > Tables > Parameters

3. Parameter Value
1 Title 113KINH-AK-5
2 Data File Name D:/AK-5/1H/fid
3 Comment AK-5-DMSO-1H
4 Origin Bruker Analytik GmbH
5 Acquisition Time 3.2769 sec
6 Acquisition Date 2017-09-21 (16:45:00)
7 Modification Date 2017-09-21 (16:45:20)
8 Nucleus 1H proton
9 Number of Scans NS 16
10 Solvent DMSO
11 Temperature 300.0 K
12 Relaxation Delay 1.0000 sec
13 Pulse Width P1 8.7500 usec
14 SFO1 (Spectr. Frq.) 500.1335009 MHz
15 SF (TMS Frq.) 500.1300054 MHz
16 Spectral Width (SWH) 10000 Hz
17 Spectral Size 65536
11
1. Số lượng tín hiệu
2. Vị trí của tín hiệu  Độ dời hóa học
3. Hình dạng của tín hiệu  Sự chia đỉnh. Hằng số ghép
4. Cường độ của tín hiệu Cường độ của các phân-đỉnh
5. Tín hiệu của dung môi đo Tín hiệu của (các loại) tạp
6. Độ sạch của tín hiệu (S/N) Số scan (NS).
N. Các thông tin khác Thời lượng đo phổ...
12
1
7.402
4.800
4.768
3.048
3.024
3.000
0.000
1.600
1.560
1.520
1.480
6.500
6.480
6.300
6.280
(A)
(B1, B2)
1.000
2.014
2.008
1.002
1.006
(C)

4. 13
Loại thông tin khai thác Phổ 13C-CPD Phổ 1H-NMR
1. Số lượng tín hiệu   
2. Vị trí của tín hiệu    
3. Hình dạng của tín hiệu không cần  
4. Cường độ của tín hiệu   
5. Tín hiệu của dung môi đo  
6. Tín hiệu của (các loại) tạp  
7. Số lần scan (NS)  ít cần
8. Độ sạch của tín hiệu (S/N)  ít cần
9. Các thông tin khác
14
1
A. Vị trí của tín hiệu (Độ dời hóa học H)
B. Hình dạng của tín hiệu
B.1. Độ bội của tín hiệu (Sự chia đỉnh)
B.2. Bố trí các phân đỉnh (Hằng số ghép J)
C. Cường độ của tín hiệu (Số lượng proton)
15
3.9603.9854.0104.0354.060
16
Mô tả theo thang ĐDHH (, ppm) thì tiện lợi, dễ hình dung nhất.
Về ý nghĩa, ĐDHH # Rf, Rt trong SKLM, HPLC.
Tần số của tín hiệu cộng hưởng do hạt nhân khảo sát tạo ra
(ở đây: hoặc 13C, hoặc 1H) có thể được mô tả theo 3 cách:
1. theo TSCH tuyệt đối X; ví dụ C = 125.785.142 Hz.
2. theo TSCH tương đối // tần số của chuẩn S: (Δ = X – S).
ví dụ Δ = 9.686 Hz = (125.785.142 – 125.775.456).
3. theo thang ĐDHH (X, ppm): ví dụ C = 77,0 ppm.

5. 17
Phổ 13C-NMR của CDCl3 (máy 11,75 Tesla)
ở tần số làm việc SFO1 = 125,787967 MHz
13
C = 77,0 ppm = (Δ/SFO1) = (9686 Hz / 125,787967 MHz).
3
tần số của chuẩn TMS (SF)
S = SF = 125.775.456 Hz
theo tần số tuyệt đối
C = 125.785.142 Hz
theo Δ so với chuẩn TMS; (Δ = C – S) = 9.686 Hz
1
2
theo thang  ppm
80 70 60 50 40 30 20 10 ppm 0
18
Phổ 1H-NMR của CHCl3 (máy 11,75 Tesla)
ở tần số làm việc SFO1 = 500,133500 MHz
theo thang  ppm:
tần số của chuẩn TMS (SF)
s = SF = 500.129.980 Hz
theo tần số tuyệt đối
H= 500.133.616 Hz
theo Δ so với chuẩn TMS: Δ = (H – s) = 3.636 Hz
H = (Δ/SFO1) = (3636 Hz / 500,1335 MHz)
= 7,27 ppm
3
1
2
1
19
ĐDHH của 1 tín hiệu của hạt nhân X – ký hiệu là X (ppm) :
X là khoảng cách (ppm) giữa 2 tín hiệu của X & của chuẩn.
Vậy, tín hiệu của chất chuẩn (ví dụ TMS) sẽ bằng 0,00 ppm.
ĐDHH = déplacement (Pháp) = chemical shift (Anh).
• X là tần số (Hz) của tín hiệu (H hay C…)
• ref = SF, là tần số (Hz) của chất chuẩn (TMS…)
• SFO1 là tần số làm việc (MHz) của máy.
X (ppm) =
SFO1
(X – ref ) (Hz)
(MHz)
Δ
SFO1
=
20
Trên thực tế, máy sẽ tự tính toán và ghi giá trị H (hoặc C), ppm
vào từng tín hiệu 1H (hoặc 13C). Ta khỏi cần quan tâm điều này.
Các giá trị SF, SFO1 thường được in trong phần lý lịch phổ (để biết)
Kỹ thuật viên có thể điều chỉnh để các giá trị này có 2, 3, 4 số lẻ.
Note: (tần số làm việc) SFO1 > SF (tần số của chuẩn TMS)
TMS TMS
TSLV TSLV

6. 21
Khi đo phổ 1H (chuẩn là TMS) ở máy 11,75 T; SFO1 ~ 500 MHz, nếu
một proton có tín hiệu ở tần số cách tín hiệu chuẩn 2500 Hz (= Δ )
thì H này có ĐDHH là H = (Δ / SFO1) = (2500 / 500) = 5,00 ppm.
Δ = 1000 Hz
Δ = 2500 Hz
H 2,00 ppmH 5,00 ppm TMS 0,00 ppm
ppm
H 5,00 ppm
0 Hz10002500Δ = 3000 2000
22
Khi đo phổ 13C (chuẩn là TMS) ở máy 11,75 T; SFO1 ~ 125 MHz,
nếu một C có tín hiệu ở tần số cách tín hiệu của chuẩn Δ = 12000 Hz
thì C này sẽ có ĐDHH là C = (Δ / SFO1) = (12000 / 125) = 96 ppm
Δ = 12000 Hz
C 96 ppmC 187 ppm
Δ = 7875 Hz
TMSC 63 ppm
(Hertz)
(ppm)
2358,22 Hz
4,715 ppm
(Hertz)
(ppm)

7. 25
(Δ / SFO1) ≈ (Δ / |SFO1|)  X cũng thay đổi rất nhỏ
Thường thì: C chỉ lấy 1 số lẻ (chú ý ! ví dụ 77,0 ppm)
H chỉ lấy 2 số lẻ (chú ý ! ví dụ 7,27 ppm)
Đó là lý do ta chỉ “chia cho |SFO1|” thay vì “chia cho SFO1”.
(vd. H: lấy Δ H chia cho 500 thay vì chia cho 500,1335009).
Khi Δ H = 2500 Hz (ví dụ)
thì H = Δ H / SFO1
lấy H = 2500 / 500 (nguyên)
= 5,000 ppm (a)
hay H = 2500 / 500,1335009
= 4,999 ppm (b)
Khi Δ C = 12500 Hz (ví dụ)
thì C = (Δ C) / SFO1
lấy C = 12500 / 125 (nguyên)
= 100,00 ppm (a)
hay C = 12500 / 125,7715724
= 99,387 ppm (b)
(ví dụ ở máy 11,75 Tesla)
26
Ghi chú: Trong up/downfield; chữ field dùng để chỉ từ trường chắn.
downfield  lớn
vùng giảm chắn (deshielded)
upfield  nhỏ
vùng chắn, bị chắn (shielded)
downfield  lớn
vùng giảm chắn (deshielded)
upfield  nhỏ
vùng chắn, bị chắn (shielded)
27
•  (tín hiệu qua trái, downfield) khi hạt nhân được giảm chắn.
•  (tín hiệu qua phải, upfield) khi hạt nhân bị chắn.
6 tín hiệu này downfield so với X upfield so với X
X
chuẩn
TMSY
cả 9 tín hiệu này downfield so với Y
Y
28
• ĐDHH thường do máy tự ghi trên từng tín hiệu có ý nghĩa,
với thang đo (, ppm) tăng dần từ phải qua trái.
• ĐDHH thay đổi tùy vị trí của hạt nhân trong cấu trúc.
- cùng là H nhưng tín hiệu của CH3 ≠ CH2 ≠ CH ≠ OH ≠ NH2
- cùng là CH3 nhưng tín hiệu -OCH3 ≠ NCH3 ≠ RCCH3 ≠ HCCH3
- cùng là CHCH3 nhưng tín hiệu của [=CH-CH3] ≠ [>CH-CH3]
• ĐDHH có thể thay đổi ít nhiều tùy theo dung môi đo phổ.
nhưng không thay đổi theo từ trường B0 của loại máy đo.
1

8. 29
2
SWH = Spectral Width in Hertz.
(bề rộng của phổ, tính bằng Hertz)
• Khi đo phổ 13C (ở máy 11,75 T; tần số làm việc ~ 125 MHz)
ta được bộ giá trị C (0 – 240 ppm) trải rộng trong vùng
SWH ~ (240 × 125) ~ 30.000 Hz (30 KHz với phổ 13C-NMR).
• Khi đo phổ 1H (ở máy 11,75 T; tần số làm việc ~ 500 MHz)
ta được bộ giá trị H (0 – 20 ppm) trải rộng trong vùng
SWH ~ (20 × 500) ~ 10.000 Hz (10 KHz với phổ 1H-NMR).
30
• Khi tín hiệu dời qua trái ( tăng), ta nói tín hiệu đó downfield.
(do hạt nhân “chủ” đó được giảm chắn, deshielded)
• Khi tín hiệu dời qua phải ( giảm), ta nói tín hiệu đó upfield.
(do hạt nhân “chủ” đó bị chắn, shielded)
• Càng bị chắn nhiều, tín hiệu càng upfield ( càng giảm)
 tín hiệu dời về vùng trường cao (từ trường chắn Bi lớn).
• Càng được giảm chắn, tín hiệu càng downfield ( càng tăng)
 tín hiệu dời về vùng trường thấp (từ trường chắn Bi nhỏ).
3
31
Tín hiệu càng dời qua trái ( , downfield) khi mật độ điện tử
quanh hạt nhân “chủ” này (# từ trường chắn Bi) càng giảm.
(Bi giảm  Beff = [B0 – Bi] tăng   tăng   tăng)
ĐDHH  tăng (qua trái, downfield) có thể là do hạt nhân đó:
• gắn với nguyên tố có độ âm điện lớn (>C; như F, O, N…)
• có nối cầu hydrogen với O, N, S...
• lọt vào các vùng giảm chắn của vòng thơm, olefin, >C=O…
• lọt vào các vùng giảm chắn đặc biệt khác
(equatorial, γ-effect, meta-Oxy / Phenyl)
4
32
Tín hiệu càng dời qua phải ( ; upfield) khi mật độ điện tử
quanh hạt nhân “chủ” này (# từ trường chắn Bi) càng tăng.
(Bi tăng  Beff = [B0 – Bi] giảm  ν giảm   giảm)
5
ĐDHH  giảm (qua phải, upfield) có thể là do hạt nhân đó:
• gắn với nguyên tố có độ âm điện nhỏ (như Si, *H*)
• lọt vào vùng tăng chắn của nối ba, vòng thơm, >C=O…
• lọt vào các vùng tăng chắn đặc biệt khác
(axial; ortho-Oxy / phenyl, β-effect...)

9. 33
• Tín hiệu của OH, NH sẽ biến mất khi đo trong D2O, MeOD.
(do R-XH + R’OD  R-XD + R’-OH;  tín hiệu của “nước”).
• Đo phổ 1H trong CDCl3, DMSO: dễ quan sát các tín hiệu -OH
(rất cần / phân tích cấu trúc các polyphenol như flavonoid)
• Đo phổ 1H trong MeOD, mọi tín hiệu -OH, -NH sẽ biến mất
( dễ phân tích các tín hiệu proton khác của các glycosid).
• D2O test (hydroxy test): một mẫu sẽ được đo 2 lần:
- lần 1: trong CDCl3 hay DMSO (không có D2O và MeOD),
- lần 2 (+ 1 ít D2O): tín hiệu nào biến mất sẽ là của -OH, -NH
• Giá trị H của OH, NH sẽ tăng khi nồng độ mẫu tăng (≠ CH)
6
34
Ví dụ: Khi đo phổ 13C-NMR (với chuẩn TMS) trên máy 11,75 T:
SF (của TMS) = 125.757.850 Hz
SFO1 (của máy) = 125,771 MHz
Tín hiệu C của CDCl3 = 125.767.534 Hz
Δ = 9684 Hz
Thực tế, khi đo phổ, máy sẽ tự tính và in sẵn thang đo
& các giá trị c cho từng tín hiệu có ý nghĩa (ta khỏi lo).
(Trên phổ 13C-NMR)
= 77,0 ppmcó C =
9684 Hz
125,771 MHz
=
(SFO1)
Δν
35
Ví dụ: Khi đo phổ 1H-NMR (với chuẩn TMS) trên máy 11,75 T:
SF (của TMS) = 500.130.005 Hz
SFO1 (của máy) = 500,133 MHz
Tín hiệu H của CHCl3 = 500.133.641 Hz
Δ = 3636 Hz
= 7,270 ppm
(SFO1)
Δν
có H =
3636 Hz
500,133 MHz
=
(Trên phổ 1H-NMR)
Thực tế, khi đo phổ, máy sẽ tự tính và in sẵn thang đo
& các giá trị c cho từng tín hiệu có ý nghĩa (ta khỏi lo).
36
Nói chung, ĐDHH của 1 đỉnh bội # trung điểm của cụm tín hiệu.
Giá trị H đại diện này # trung bình cộng H của các phân đỉnh.
Máy chỉ ghi giá trị H của từng phân đỉnh (# nhọn),
chứ không ghi giá trị H chung cho cả cụm đỉnh bội

10. 37
Với đỉnh quá phức tạp, thường chỉ ghi giá trị cả vùng tín hiệu
[chận trên – chận dưới] thay vì ghi giá trị H của từng đỉnh.
[3.90 – 3.85]
m, (1H)
38
bậc 1 R-CH3 ~ 1,0 ppm aromatic Ar-H 6,0 – 8,5
bậc 2 R-CH2 ~ 1,3 ppm benzylic Ar-C-H 2,2 – 3,0
bậc 3 R-C-H ~ 1,5 ppm phenolic Ar-O-H 4,0 – 13,0*
alkyn R-C≡C-H 2,0 – 3,0 phenolic Ar-O-C-H 3,6 – 4,0
vinyl C=C-H 4,6 – 5,9 hydroxyl C-O-H 1,0 – 5,5
allyl C=C-C-H 1,7 ester RCOO-C-H 3,7 – 4,1
ether C-O-C-H 3,3 – 4,0 ester ROOC-C-H 2,0 – 2,6
alcol HO-C-H 3,4 – 4,0 aldehyd O=C-H 9,0 – 10,3*
enol C=C-O-H 15 – 17 carbonyl O=C-C-H 2,0 – 2,7
amino R-N-H 1,0 – 5,0 carboxyl RCO-OH 10,5 – 15,0*
amino R-N-C-H 2,5 acid HOOC-C-H 2,0 – 2,2
amino R-CO-N-H 5,0 – 8,0
39
X-Me H ppm X-CH2- H ppm X-CH< H ppm khác H ppm
>C-Me 1.0 >C-CH2- 1.3 >C-CH< 1.5 >N-H 1 – 3
>C=C-Me 1.6 >C=C-CH2- 2.3 >C=C-CH< 2.6 R-OH 1 – 5 **
R-CO-Me 2.1 R-CO-CH2- 2.4 R-CO-CH< 2.5 -C  CH 2 – 3
ROOC-Me 2.2 R-OOC-CH2- 2.4 R-OOC-CH< 2.5 >C=CH- 4.5 – 6.5
R2N-Me 2.2 R2N-CH2- 2.5 R2N-CH< 2.9 Ar-H 6.7 – 7.9
Ar-Me 2.3 Ar-CH2- 2.7 Ar-CH< 3.0 -CHO 9.5 – 10
-CONH-Me 2.6 -CONH-CH2- 3.0 CONH-CH< 3.2 Ar-OH 9 – 13
R-OMe 3.3 R-O-CH2- 3.4 R-O-CH< 3.7 -COOH 10 – 12
Ar-OMe 3.8 Ar-O-CH2- 4.0 Ar-O-CH< 4.2 >C=C-OH 11 – 12
R-COO-Me 3.9 R-COO-CH2- 4.1 R-COO-CH< 5.0 -CH=CH-OH > 15
40

11. 41
O=C< ROOC- >C=C< -O-C-O- -O-C >N-C >C-C< CIV
O=CH- -O-CH= -CH=CH- -O-CH-O- -O-CH< >N-CH< >C-CH< CH<
-N=CH2 >C=CH2 -O-CH2-O- -O-CH2- >N-CH2 >C-CH2- CH2
-O-CH3 >N-CH3 >C-CH3 CH3
240 ppm
giá trị c tăng dần theo chiều mũi tên
0 ppm
ĐDHH của các loại Carbon thông dụng
(vị trí tương đối; tham khảo theo từng hàng ngang)
Giá trị này sẽ thay đổi nếu có 1 số ảnh hưởng khác nữa.
240 ppm 0 ppm
42
1. Khi Bi nghịch chiều B0 = chắn nghịch từ (diamagnetic shielding)
Bi làm giảm tác dụng của B0  làm giảm tần số cộng hưởng
 làm giảm  (tín hiệu upfield )
Sự chắn nghịch từ thường được gọi đơn giản là sự chắn (shielding)
Quan sát một hạt nhân X đang ở trong một ngoại từ trường B0.
Khi vận động, hệ thống sẽ tạo ra 1 nội từ trường Bi (cảm ứng).
2. Khi Bi thuận chiều B0 = chắn thuận từ (paramagnetic shielding)
Bi làm tăng tác dụng của B0  làm tăng tần số cộng hưởng
 làm tăng  (tín hiệu downfield )
Sự chắn thuận từ thường được gọi là sự giảm chắn (deshielding).
43
TSCH cao hơn TSCH thấp hơn
44
Khi bị chắn (shielded), từ trường hiệu dụng tác dụng lên hạt nhân X
sẽ giảm đi, chỉ còn Beff = (B0 – Bi) = B0 (1 – σ) với σ > 0.
Vì tần số cộng hưởng tỉ lệ thuận với B0 (Larmor: = .B0)
nên khi B0 giảm thì cũng giảm (và  cũng giảm; upfield)
Khi được giảm chắn (deshielded), từ trường hiệu dụng tác dụng lên X
sẽ tăng lên, đến giá trị Beff = (B0 – Bi) = B0 (1 – σ) với σ < 0.
Vì tần số cộng hưởng tỉ lệ thuận với B0 (Larmor: = .B0)
nên khi B0 tăng thì cũng tăng (và  cũng tăng; downfield)

12. 45
Dù là hạt nhân cùng loại (ví dụ cùng là 1H), nhưng do mỗi proton
ở 1 môi trường hóa học khác nhau, nên chúng có σ khác nhau.
Do đó, nói chung, mỗi proton sẽ nhận 1 Beff hơi khác nhau.
(phổ NMR do vậy mới có thông tin & mới thú vị)
Hệ quả là:
Mỗi proton sẽ cộng hưởng với 1 xung RF có tần số khác nhau;
và sẽ cho ra 1 tín hiệu có tần số cộng hưởng khác nhau.
Vd: 10H của quercetin (C15H10O7) sẽ cho tổ hợp gồm 10 tín hiệu
cộng hưởng (có 10 tần số nhất định và hoàn toàn khác nhau).
Khảo sát sự bố trí của 10 tín hiệu này, có thể biết X = quercetin.
46
Trong DMSO-d6;
Quercetin phải có
phổ 1H-NMR bố trí
như thế này  
Trong DMSO-d6;
hợp chất X có phổ
1H-NMR bố trí như
  thế này thì
X phải là Quercetin.
O
OH O
OH
OH
OH
HO
H8
H6
H5'
H6'
H2'
47
Mọi hạt nhân luôn có các orbital điện tử xoay quanh.
Các orbital này sẽ tạo ra 1 từ trường cảm ứng Bi (induced).
Bi (ngược chiều B0) nên Bi còn được gọi là từ trường chắn.
Cường độ của Bi = σ  B0 (với σ là hệ số chắn).
48
Hệ số chắn σ của hạt nhân X thì thay đổi theo
• từng loại hạt nhân khảo sát (1H hay 13C)
• từng vị trí của nó / cấu trúc [CH3 – CH2 – CH = O].
• môi trường hóa học quanh X (rất đa dạng, quan trọng):
- nối với nC / nN / nO / nH / nHalogen…?
- có nối đôi, vòng thơm…? hướng equatorial / axial…?
- gần nhóm rút điện tử (>C=O, nối cầu, /meta effect…)
- gần nhóm đẩy điện tử (ortho Oxy…)
Đó chính là lý do hầu hết các hạt nhân dù cùng loại nhưng vẫn
có thể cho các tín hiệu khác nhau (mới tạo thành 1 phổ được).

13. 49
Vì độ âm điện của Oxy > Nitơ > Carbon > Hydro > Silic;
đám mây điện tử chung sẽ di chuyển theo chiều mũi tên
C normal
(c normal) 2 C này bị chắn
(c sẽ giảm, upfield)
2 C này được giảm chắn
(c sẽ tăng, downfield)
50
Quy ước: CH3 trong tetramethylsilan
(chuẩn TMS) có C & H = 0,00 ppm
CH3
CH3
H3C CH3
Si
51
Có rất nhiều yếu tố làm thay đổi ĐDHH; ở đây ta chú ý đến các
yếu tố liên quan đến cấu trúc. Nói chung, chúng có 2 dạng chính
1. Làm giảm giá trị  (làm tín hiệu dời qua phải)
Nguyên nhân cơ bản: mật độ điện tử quanh hạt nhân tăng lên.
Khi đó, từ trường cảm ứng Bi cũng tăng lên, và Beff = (B0 – Bi)
sẽ giảm khiến tần số cộng hưởng (và ) giảm đi (upfield).
2. Làm tăng giá trị  (làm tín hiệu dời qua trái)
Nguyên nhân cơ bản: mật độ điện tử quanh hạt nhân giảm đi.
Khi đó, Bi cũng tăng lên, và Beff = (B0 – Bi) tăng lên khiến tần số
cộng hưởng (và ) tăng lên (downfield).
52
1. Gắn với Z ( > C) >CH-OH, >CH-OR, >CH-N
2. Gắn với nZ (N, O, X) >N-CH3, >N-CH2-N<; -CO-, -OCO-, -COO
3. Gắn với nối đôi >CH=CH<, -CH=O; cis / trans
4. Thuộc vòng thơm CH phenyl, benzyl, pyrano, furano…
5. Hiệu ứng ; meta-Oxy iso-Flavon, Phenol, phenyl
6. Thuộc vùng equatorial Ose, Glycosyl
7. Nối cầu H (với O, N) 5-OH Flavon
8. Thuộc vùng giảm chắn khác 5-OH Flavon
X sẽ downfield khi X bị rút bớt điện tử do…

14. 53
1. Gắn với Y ( < X) TMS, >CH-
2. Gắn với nY (H, Si) CH3, CH2, CH
3. Gắn với nối ba ankyn; acetylen (ít gặp)
4.
5. Hiệu ứng ortho-phenol
6. Hiệu ứng ortho-Oxy Phenyl!
7. Thuộc vùng axial Ose, Glycosyl
8. Thuộc vùng tăng chắn khác Rất đa dạng
X sẽ upfield khi X bị dồn thêm điện tử do…
54
Các ví dụ cụ thể để minh họa 2 nhóm yếu tố này (down/upfield)
thì rất nhiều và cực kỳ đa dạng.
Nhưng vấn đề căn bản cần phải nhớ là:
1. Khi bị dồn thêm điện tử: Bị chắn (= shielded; upfield)
2. Khi bị rút bớt điện tử: Giảm chắn (deshielded; downfield)
Việc sắp xếp chúng thành vài nhóm quy luật cũng chỉ là các
ví dụ minh họa cụ thể để dễ hình dung, dễ theo dõi mà thôi.
Xin tham khảo loạt ví dụ minh họa trong # 40 slides sau đây
(đến slide số ~ 90 !)
55
Khi tín hiệu cộng hưởng X thay đổi  C và H thay đổi.
Sự thay đổi này có thể gói gọn trong 2 nhóm quy tắc căn bản:
Quy tắc 1:
Tam giác downfield
1.1. Giảm H
1.2. Tăng Z
1.2. Nối đôi
2.1. meta, γ-effect
2.2. equatorial
2.3. nối cầu Hydro
Quy tắc 2:
Hiệu ứng downfield
56
X sẽ tăng khi: Giảm số H, tăng số Z (nguyên tử có ĐÂĐ lớn)
và nhất là khi có nối đôi (mạch thẳng hay vòng, vòng thơm).

15. 57
Vùng downfield (vùng giảm chắn = vùng trường thấp = Bi thấp)
là vùng quanh cấu trúc, tại đó các hạt nhân sẽ nhận 1 từ trường
hữu hiệu Beff = (B0 – Bi) mạnh; do sự cản trở của Bi ít đi.
Kết quả là X và X của các hạt nhân này sẽ tăng lên (qua trái).
Để thuận tiện, vùng giảm chắn này được tạm khảo sát riêng;
bên cạnh sự giảm chắn do sự ch. lệch về độ âm điện (Quy tắc 1)
Vùng giảm chắn này chủ yếu do:
• hiệu ứng của nối đôi (mạch thằng, vòng, vòng thơm…)
• hiệu ứng về vị trí (equatorial, -effect, o-Oxy / vòng thơm…)
• hiệu ứng rút è do kế nhóm carbonyl (ceton, ald, acid, ester…)
58
tăng (Z) tăng ĐÂĐ
tăng ĐÂĐ
tăng ĐÂĐ
(CH3)4Si
0,00 ppm
59
Càng bị H dồn điện tử qua, C càng bị chắn (càng upfield, c càng giảm)
CIV CH CH2 CH3
0
TMS
60
4.0 3.0 2.0 1.0 0.0 ppm4.5 3.5 2.5 1.5 0.5
O-CH3 N-CH3 C-CH3 H-CH3 Si-CH3
Thang độ âm điện: O (3,5) > N (3,0) > C (2,5) > H (2,1) > Si (1,8)
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 ppm 0
Me
O
Phổ 1H-NMR
Phổ 13C-NMR

16. 61
HO HO
* *
* *



* * 
* * 
CH3 CH3CH2 CH3HOCH2 CH2CH CH2HO
ĐÂĐ: O (3,5) > C (2,5).
62
a. Nguyên tử lân cận (Z) có ĐÂĐ càng lớn, C sẽ càng tăng.
Δ càng lớn, C sẽ càng downfield (qua trái):
X = F O N Cl Br I C H Si
 = 4.0 3.5 3.0 3.1 2.9 2.6 2.5 2.1 1.8
60 50 40 30 20 10 0 ppm
1,82,53,03,5 2,52,5 2,5= 2,5
C sẽ tăng hơn nữa khi C này lại giảm H hay gắn với nối đôi.
63
8 ppm 7 6 5 4 3 2 1 0
1 2 3 4 5 6 7 TMSCHCl3
 
ĐÂĐ
F
4.0
O
3.5
O
3.5
Cl
3.1
Br
2.9
I
2.6
H
2.1
Si
1.8
CHCl3 CH3F CH3OH CH3Oφ CH3Cl CH3Br CH3I CH4 TMS
7,27 (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) 0,00
b. Nguyên tử lân cận (Z) có ĐÂĐ càng lớn, H sẽ càng tăng.
C = 2.55
H sẽ tăng hơn nữa khi gắn nhiều (Z) và nhất là khi gắn với nối đôi.
64
C
N
C
CH3
C
H
C
OH
CH
H
CH
CH3
CH
N
CH
OH
(ĐÂĐ: F O N C)
(nối đôi) C tăng dần theo chiều mũi tên (nối đôi)
(ĐÂĐ: F O N C)

17. 65
• Do nối với 2 Oxy ether, nên C-1 downfield nhất.
(C1 ~ 100 ppm, lớn nhất).
• Do nối với 1 Oxy ether, nên C-5 downfield nhì.
(C5 ~ 78 ppm, lớn nhì).
• Do là –CH2OH (nối với 2H), nên C-6 upfield nhất.
(C6 ~ 63 ppm, nhỏ nhất).
• Nếu C-6 tiếp tục nối O-glycosid với 1 ose khác,
C6 có thể downfield tới 67 ppm!
O-βD-glucosid này có
• 1 nhóm -O-CH-O- (C-1).
• 3 nhóm -CH-OH (C-2,3,4).
• 1 nhóm –CH-OC (C-5).
• 1 nhóm -CH2OH (C-6).
O
HO
HO
CH2
O
HO
HO
1
2
3
4
5
6
aglycon
H
66
Vùng downfield (vùng giảm chắn = vùng trường thấp = Bi thấp)
là vùng quanh cấu trúc, tại đó các hạt nhân sẽ nhận 1 từ trường
hữu hiệu Beff = (B0 – Bi) mạnh; do sự cản trở của Bi ít đi.
Kết quả là X và X của các hạt nhân này sẽ tăng lên (qua trái).
Để thuận tiện, vùng giảm chắn này được tạm khảo sát riêng;
bên cạnh sự giảm chắn do sự ch. lệch về độ âm điện (Quy tắc 1)
Vùng giảm chắn này chủ yếu do:
• hiệu ứng của nối đôi (mạch thằng, vòng, vòng thơm…)
• hiệu ứng về vị trí (equatorial, -effect, o-Oxy / vòng thơm…)
• hiệu ứng rút è do kế nhóm carbonyl (ceton, ald, acid, ester…)
67
2 proton của C2H2 ở
trong vùng tăng chắn.
các H sẽ giảm đáng kể
so với alkan và alken.
B0
6 proton / benzen ở
trong vùng giảm chắn.
các H sẽ tăng đáng kể
so với cyclo-alkan.
B0
––
––
––
–
+
+
+
+
+–
68
H của olefin
sẽ tăng mạnh
H của aldehyd
sẽ tăng mạnh
H của alkyl
sẽ giảm mạnh
vùng giảm chắn.
H của benzen
sẽ tăng mạnh
vùng tăng chắn
vùng giảm chắn.
H của benzen
sẽ tăng mạnh
–
–
+
+
+
+
vùng tăng chắn
++
––
++
+
+
+

18. 69
+–
–
–
++ –
Trên (dị) vòng, vùng equatorial (eq.) sẽ được giảm chắn.
Các hạt nhân thuộc vùng này sẽ có X lớn hơn vùng axial.
H của H-1eq / D-glc > H của H-1ax / D-glc
Đây là thông tin rất cần khi khảo sát các glycosid.
nhưng J của H-1eq lại < J của H-1ax (xem sau) 70
O
R
O
R
O
R


 






Khi C gắn với O, N… thì
C downfield rất mạnh (ipso )
C upfield rõ (ortho: )
C downfield rõ (meta: )
γ
71
Đây là thông tin rất cần khi khảo sát các hợp chất đa vòng.
Khi OH-ax thành OH-eq: c của C- và C- sẽ tăng
38.7
17.4Me


22.4    29.0 
35.0
22.3Me




Me3C
OH
21.0
21.0
65.0
 Me3C
OH
25.7
25.7
75.4


H
H X









γ
72
H-2’/6’ có -effect ( 7.91)
(genistein) (apigenin)
H-2’/6’ không có -effect ( 7.32)
OHO
OH O
OH
H
H



6'
2'
4'
OHO
OH O
OH
H
H
4'
2'
6'




γ

19. 73
O
OOH
HO
OH
H



Khi C gắn với O, N… thì
C downfield rất mạnh (ipso )
C upfield rõ (ortho: )
C downfield rõ (meta: )
O
OOH
HO
OH
H



6,5 ppm
8,4 ppm
• singlet tại ~ 8,4 ppm: isoflavon
• singlet tại ~ 6,5 ppm: (eu)flavon
Flavon có
γ
74
R C OH
O
R C OR
O
R C H
O
R C R
O
220 ppm 200-180 ppm 180-170 ppm 170-160 ppm
ceton aldehyd carboxylic ester/lacton
ceton enon(ol) dienon dienonol
220 200 180 175 ppm
Flavanon(ol) Flavon Flavonol
O
O
O
O
O
O
O
O
(OR) ORH
PhPhPh Ph
75
càng bị rút bớt điện tử  càng được giảm chắn   càng tăng
O O O O
OR
O
O
O
O
O
O
O
O
OR
220 ppm 200 ppm 182 ppm 175 ppm
76
O Ph
OOH
HO
OH4
197 182 175
O Ph
OOH
HO
4
O Ph
OOH
HO
4 O
HO
HO O
161
200 180 ppm 160
Flavanon(ol) Flavon Flavonol Δ-Coumarin
(OH)
tín hiệu của các C-carbonyl

20. 77
C của  C-5 C-6 C-7 C-8
Flavon = (I) 125,1 124,5 133,8 118,2
Chrysin = (II) 161,5 98,9 164,3 94,0
O
O
5
6
7
8
(I)
O
OOH
HO
5
6
7
8
(II)


Khi vòng thơm (phenyl…) gắn với Oxy thì:
• C-ipso sẽ downfield mạnh ( > 30 ppm).
• C-meta sẽ downfield một ít.
• C-ortho sẽ upfield mạnh ( ~ 25 ppm) 
++
Đây là thông tin rất cần khi khảo sát các polyphenol.
R
HO
OH
OR
8
7
6
5
78
Flavon C-1’ C-2’ C-3’ C-4’ C-5’ C-6’
(C) = chrysin 130.7 129.0 126.3 131.9 126.3 129.0
(A) = apigenin 121.3 128.4 116.0 161.5 116.0 128.4
(L) = luteolin 122.1 113.8 146.2 150.1 116.4 119.3
(T) = tricetin 120.9 106.0 146.5 137.9 146.5 106.0
1
2
3
4
5
6
O
O
HO
OH
OH
OH
OH1
2
3
4
5
6
O
O
HO
OH
OH
OH1
2
3
4
5
6
O
O
HO
OH
OH
O
O
HO
OH
6
5
4
3
2
1
(C) (A) (L) (T)
(Khi vòng phenyl gắn Oxy: c ipso tăng; c ortho giảm)
79
Flavonol C-1’ C-2’ C-3’ C-4’ C-5’ C-6’
(G) = galangin 132.3 129.4 128.5 130.8 128.5 129.4
(K) = kaempferol 121.7 129.5 115.4 159.2 115.4 129.2
(Q) = quercetin 122.1 115.2 145.1 147.7 115.7 120.1
(M) = myricetin 120.4 109.0 146.0 136.6 146.0 109.0
O
O
OH
HO
OH
OH
OH
O
O
OH
HO
OH
OH
O
O
HO
OH
OH
OH
OH
6
5
4
3
2
1
OH
O
O
HO
OH
6
5
4
3
2
1
OH
(G) (K) (Q) (M)
(Vòng thơm gắn Oxy: c ipso tăng; c ortho giảm)
80
(C) (A) (L) (T) (G) (K) (Q) (M)
chrysin apigenin luteolin tricetin galangin kaempferol quercetin myricetin
C-6 98.9 98.8 99.2 99.0 99.1 98.2 98.3 98.5
C-8 94.0 94.0 94.2 93.9 94.6 93.5 93.5 93.5
Bị kẹp giữa 2 ortho C-O nên
C6 & C8 giảm mạnh ()
đến dưới 100 ppm!
OHO
OH O
(OH)
(OH)
(OH)
(OH)
5
6
7
8
(C < 100 ppm)
(C < 100 ppm)

Đây là thông tin rất cần khi khảo sát các polyphenol.

21. 81
Phổ 1H-NMR (DMSO-d6; 500 MHz) của quercetin
• do nối cầu Hydrogen với ceton nên 5-OH downfield rất mạnh.
• do -effect (meta) với C-5 & C-9, nên 7-OH (và C-7) cũng downfield.
5-OH 7-OH 4’-OH 3’-OH
3-OH
 

O
O
OH
OH
OH
OH
HO
3
5
7
4'
3'
4
9
82
H (DMSO-d6) của 4 nhóm –OH sẽ giảm dần theo dãy:
5-OH > 7-OH > 4’-OH > 3-OH
5-OH downfield nhất (vì có nối cầu với Oxy của 4-ceton
và có 2 meta Oxy ở C-7 + C-4)
7-OH downfield nhì (vì có 2 meta Oxy ở C-5 + C-9)
4’-OH trung bình (vì không có meta & ortho Oxy)
3-OH upfield nhất (vì có 2 ortho Oxy ở C-4 + C-2)
OHO
OH O
OH
OH
2
3
4
5
6
7
8
9
10
3'
4'
1'
2'
5'
6'
83
H của các nhóm –CH= sẽ giảm dần theo dãy:
(H-2’/6’) > (H-3’/5’) > (H-8/6)
H-2’/6’ downfield nhất (vì meta với 4’-O + -
effect)
H-3’/5’ upfield nhẹ (vì ortho với 4’-O)
H-8 upfield mạnh (vì ortho với 7-O và 9-O)
H-6 upfield mạnh (vì ortho với 7-O và 5-O*)
OHO
OH O
OH
OH
2
3
4
5
6
7
8
9
10
3'
4'
1'
2'
5'
6'
*có nối cầu H
84
C của 7 nhóm C gắn với Oxy sẽ giảm dần theo dãy:
4 > 7 > 5 > 2 > 9 > 4’ > 3
OHO
OH O
OH
OH
2
3
4
5
6
7
8
9
10
3'
4'
1'
2'
5'
6'
C của các nhóm CIV (không gắn –OH) sẽ giảm dần theo dãy:
4 > 2 > 9 > 1’ > 10 > 6 > 8

22. 85
3-OH (Flavonol) 3-H (Flavon)
4’-OH: Kaempferol Apigenin
C2 ~ 147* ppm 164* ppm
3’,4’-diOH: Quercetin Luteolin
O
OOH
HO
OH
(OH)
O H
2
3
147 ppm
Khi Flavonol mất 3-OH (thành Flavon): C-2 downfield rất rõ (# 17 ppm)
164 ppm
O
OOH
HO
OH
(OH)
H
2
3
86
3-OH 3-O-Glucose 3-O-Rutinose
4’-OH: Kaempferol Astragalin Nicotiflorin
C2 ~ 147* ppm 156* ppm 156* ppm
3’,4’-diOH: Quercetin Isoquercitrin Rutin
O
OOH
HO
OH
(OH)
O H
2
3
147 ppm
O
OOH
HO
OH
(OH)
O Ose(s)
2
3
156 ppm
O
OH
OH
OH
OR
1
6
2
3
4
5
(oses)
Khi Flavonol thành 3-O-glycosid: C-2 downfield rất rõ (# 10 ppm)
87
CH2 duy nhất của một biosid có c ~ 67 ppm: kiểu nối (1  6)
O
O
*
*
Me
*
O
*
* *
6
2 1
3
4
O
O
*
*
*
Me
O
*
*
*
6
2 1
3
4
Rha1  2Glc Rha1  6Glc
67 ppm62 ppm
1
1
(Neohesperidose) (Rutinose)
aglyconaglycon
88
O OH
OH
OH
O OH
O
1
6
5
2
3
4
C-1 C-2 C-3 C-4 C-5 C-6
Glucosyl
101.0 74.2 76.3 69.9
77.4 60.9
Glc-coumaroyl 74.2 63.0
aglycon aglycon
O OH
OH
OH
O
H
1
6
5
2
3
4

23. 89
H-4 downfield nhất (vì meta với 2-COO-)
H-5 downfield (vì meta với 7-O)
H-6 upfield (vì ortho với 7-O)
H-8 upfield hơn (vì ortho với 7-O và 9-O)
H-3 upfield nhất (vì ortho với 2-COO-)
2
3
45
6
7
8
9
10
OHO O
H
HH
H
H
H của các nhóm –CH= sẽ giảm dần theo dãy:
(H-4) > (H-5) > (H-6) > (H-8) > (H-3)
90
1
2
3
45
6
7
8
9
10
ORO O
coumarin A
4-CH downfield rất rõ (do meta với nhóm >C=O)
5-CH downfield rất rõ (do meta với 2 nhóm OR)
3-CH upfield rất rõ (do ortho với nhóm >C=O)
8-CH upfield rất rõ (do ortho với 2 nhóm 7,9-OR)
6-CH upfield khá rõ (do ortho với 1 nhóm 7-OR)
91
coumarin B
1
2
3
45
6
7
8
9
10
ORO O
RO
4-CH downfield rất rõ (do meta với >C=O)
3-CH upfield rất rõ (do ortho với >C=O)
5-CH up/down ko rõ (do ortho với 1 nhóm 6-OR
và meta với 2 nhóm 7,9-OR)
8-CH upfield rất rõ (do ortho với 2 nhóm 7,9-OR
và meta với 2 nhóm 6-OR)
92
• Mọi tín hiệu C đều là singlet (do đã giải ghép với proton).
• Nói chung, 1 C # 1 singlet, nhưng có cường độ khác nhau.
(cường độ thì không tỉ lệ với số lượng của C tương ứng).
• Riêng tín hiệu của dung môi đo (CDCl3, MeOD, DMSO-d6…)
Vì giàu D  dung môi đo có tương tác [C – D]  có đỉnh bội.
(xem phần sau)
13

24. 93
16 carbon của physcion cho 16 tín hiệu.
Mỗi tín hiệu đều tương ứng với 1 carbon,
nhưng có cường độ cao thấp khác nhau.
Trên phổ 13C: cường độ tín hiệu thì không tỉ lệ với số lượng carbon.
CDCl3
Me
OMe4 x CH aromatic
2xceton
3xarom.C-O
1xarom.C-Me
O
O
OHOH
MeMeO
1
36
8
physcion
13
94
13
1. Do thời gian hồi phục khác nhau nên cường độ tín hiệu của
• Carbon bậc 4 (CIV) là kém nhất (thấp nhất).
• nhóm CH3 > CH2 > CH > CIV (nhưng trình tự C thì # trái lại!)
• nhóm OMe, N-Me: rất mạnh
• CH nối đôi, CH thơm: rất mạnh (xem lại phổ của Physcion)
2. Khi trong cấu trúc có các nhóm đối xứng (ở một môi trường
hóa học như nhau) thì cường độ tín hiệu cũng cao lên đột ngột
(nhưng không có nghĩa là cao gấp đôi). Việc xác nhận đây là
tín hiệu của các cặp Carbon đối xứng sẽ được khẳng định nhờ
khảo sát 1 loạt phổ khác (tham khảo phần sau).
ORO
OR O
R
*
*
COOR
HO
OH
OH

ORO
OR O
R
OR
*
*
OH
OR
HO
RO
O
O
O
O
R
R

O
O
OH OH
RR
ORO
OR O
R
OR
OH
OH
*
*
O
O
OHOH
R R

O
OH
OH
RO
O
R

()
96
ORO
OR O
OH
OH
B
2 tín hiệu cao đột ngột
là của 2 cặp CH thơm,
đối xứng thuộc vỏng (B)
13

25. 9095105115125135145155165175
93.6
98.9
104.4
115.0
121.2
122.3
130.1
153.9
157.4
157.6
162.0
164.2
180.2
2 tín hiệu cao đột ngột là của 2 cặp CH thơm, đối xứng thuộc vỏng (B)
O
O
HO
OH
2
(A) (C)
5
7
3
4'
(B)
OH
98
• Nói chung, cường độ (= diện tích S, số tích phân STP)
của tín hiệu thì tỉ lệ với số lượng proton tương ứng.
• Giá trị này thường được máy tự ghi ở phía dưới phổ 1H.
(đôi khi, kèm theo ký hiệu tích phân của vùng tương ứng)
• Nó cho biết tín hiệu này do mấy proton tạo thành.
(= số nguyên gần nhất).
• Khi STP này << 1: rất có thể tín hiệu này là do tạp.
• Tổng các STP chưa hẳn là tổng số proton trong mẫu!
1
99
• Thể hiện bằng diện tích đỉnh (not chiều cao đỉnh), do máy ghi
theo số tích phân (STP, thường in ngay bên dưới mỗi tín hiệu).
• Nói chung, STP này cho biết số lượng (thực ra là tỉ lệ tương đối)
proton tương ứng của từng tín hiệu.
• STP này do máy tự tính toán theo diện tích đỉnh của 1 tín hiệu
singlet nào đó được chọn làm đơn vị (# 1,000 proton).
• STP này thường không phải là số nguyên, số proton thường là
số nguyên gần nhất của giá trị STP này (vd. 2,076 # 2 proton).
1
100
• STP chỉ được ghi trên phổ 1H-NMR mà thôi.
• singlet “đẹp” nhất sẽ được chọn làm đơn vị (STP 1.000)
Không chọn tín hiệu của d. môi, nước, tạp… làm đơn vị.
Không ghi STP dưới các tín hiệu của dung môi, nước.
• Số lượng proton # số nguyên gần nhất với STP.
(1,042 # 1 H); (2,012 # 2 H); (2,984 # 3 H)...
• STP sẽ không còn đúng khi bị xen phủ quá nhiều
Tổng các STP chưa hẳn là tổng số H trong cấu trúc.
• Máy có thể ghi hoặc không ghi STP của -OH, -NH...
• Đôi khi STP còn được vẽ thành “đường tích phân”.

26. 6.47.08.09.410.010.611.212.8
1
ORO
OR O
OH
OH
2 tín hiệu (và STP) tăng đột ngột là của 2 cặp CH đối xứng; thuộc vỏng (B)
O
O
HO
OH
H
OH
H
H
H
H
H
H
(B)
2
(A) (C)
5
7
4'
3
2 tín hiệu (và STP) tăng đột ngột là của 2 cặp CH đối xứng; thuộc vỏng (B)
2.02
0.98
1.01
2.03
1.00
1.00
6.795
6.812
6.856
6.860
6.919
6.923
6.937
6.941
7.368
7.385
7.952
7.969
8.290
2 tín hiệu (và STP) tăng đột ngột là của 2 cặp CH đối xứng; thuộc vỏng (B)
O
O
HO
OH
H
H
H
H
H
H
H
H
(B)
2
(A) (C)
104
• Độ bội (multiplicity) của tín hiệu phổ
• Cường độ tương đối của các phân đỉnh
• Hằng số tương tác spin-spin (Hằng số ghép, J)

27. 105
a. Trên phổ 13C-NMR (còn ghép proton)
• Số phân đỉnh của từng tín hiệu CHn / mẫu:
m = (2.n.I + 1) (n = số ng. tử H gắn với C, IH = 1/2)
 m = (n + 1) phân đỉnh.
- CH3: cho 1 quartet - CH: cho 1 doublet
- CH2: cho 1 triplet - CIV: cho 1 singlet
Kỹ thuật phổ này hiện ít thông dụng.
Để phân biệt CH3 / CH2 / CH vs C; hiện nay thông dụng nhất là
kỹ thuật phổ DEPT (xem Bài 3)
106
- CDCl3 : 77.0 t; (J ~ 32 Hz)
- CD3OD : 49.0 sept; (J ~ 21 Hz)
- (CD3)2SO: 39.5 sept; (J ~ 21 Hz)
ít ứng dụng
• Tín hiệu của một số dung môi thông dụng trên phổ 13C-CPD:
b. Trên phổ 13C-CPD (xóa ghép proton, thông dụng)
• Tín hiệu của CDn / dung môi đo lại là đỉnh bội có m phân đỉnh.
với m = (2nI + 1) = (2n + 1); n = số D gắn với C; và ID = 1.
• Mọi tín hiệu CHn / mẫu đều là singlet (khác cường độ)
107
Mỗi nhóm proton chủ sẽ cho 1 đỉnh bội có m phân đỉnh:
m = (2.n.I + 1)  m = (n + 1)
với n = số proton khách tương đương và IH = 1/2.
Ví dụ: Khảo sát phổ 1H-NMR của X = CH3 – CH2 – Br
• Khi xét tín hiệu của nhóm CH3 (nhóm proton chủ) thì:
CH2 là nhóm proton khách; n = 2  CH3 cho 1 triplet.
• Khi xét tín hiệu của nhóm CH2 (nhóm proton chủ) thì:
CH3 là nhóm proton khách; n = 3  CH2 cho 1 quartet.
c. Trên phổ 1H-NMR (có n.H* tương đương) quan trọng
108
d. Trên phổ 1H-NMR (có n.H không tương đương)
nhóm proton chủ chưa ghép,
chỉ là singlet (1 phân đỉnh)
tạo (k+1).1 phân đỉnh
tạo (m+1).(k +1) phân đỉnh
tạo (n+1).(m +1).(k +1) phân đỉnh
ghép với k.H*
ghép tiếp với m.H*
ghép tiếp với n.H*
(khó phân tích, ít được quan tâm)

28. 109
• Khi nhóm proton chủ HA không có H nào lân cận trong cấu trúc;
thì tín hiệu của HA sẽ là 1 singlet (đỉnh đơn).
• Khi nhóm proton chủ HA ở kế cận n proton khách (n.HB);
thì tín hiệu của HA sẽ là 1 đỉnh bội (multiplet).
• Tùy vị trí & số lượng của n.HB, đỉnh bội của HA sẽ khác nhau về:
- số lượng phân-đỉnh: d, t, q, sept, dd,… (= độ bội).
- cường độ tương đối của các phân đỉnh / đỉnh bội.
- độ rộng giữa các phân đỉnh (= hằng số ghép J).
• Tất nhiên, H và STP của nhóm HA sẽ do chính n.HA quyết định.
110
• Số lượng các phân đỉnh (Độ bội)
• Cường độ tương đối của các phân đỉnh
• Khoảng cách giữa các phân đỉnh (Hằng số ghép J)
doublet triplet quartet
(1:1) (1:2:1) (1:3:3:1) Hằng số ghép J
111
Sự tạo thành đỉnh bội gọi là sự chia đỉnh (splitting).
Độ bội (multiplicity) = số lượng phân-đỉnh / tín hiệu bội.
Đây chính là phần tinh hoa của phổ NMR (nhất là 1H-NMR)!
Khi nhóm proton chủ HA có n proton khách tương đương (n.HB*);
thì tín hiệu của nhóm HA sẽ là một đỉnh bội và có thể ở dạng:
• đỉnh đôi (d, doublet)
• đỉnh ba (t, triplet)
• đỉnh bốn (q, quartet)
• đỉnh năm (m, pentet)
• đỉnh sáu (sextet)
• đỉnh bảy (septet)
• dd (doublet of doublets)
• dt (doublet of triplets)
• td (triplet of doublets)
• ddd (doublet of dd)
• dq (doublet of quartets)
• đỉnh phức (m, multiplet). . .
112
d t q pent hept
dd ddmultiplet (m) multiplet (m)

29. 113
• Khi nhóm hạt nhân chủ (A, nhóm đang khảo sát) tương tác với
n “hạt nhân tương đương” khách (B, có số spin = I) thì tín hiệu
của nhóm hạt nhân chủ sẽ là 1 đỉnh bội gồm có m phân-đỉnh:
m = (2.I.n + 1)
với I = 1/2 (khi B = 1H) hoặc I = 1 (khi B = 2H)
• Khi nhóm chủ là 13C, tương tác đôi khi cần: 13C - 2H, 13C - 1H;
ít khi cần: 13C – 15N; hoặc gần như không cần: 13C – 13C.
• Khi nhóm chủ là 1H, tương tác quan trọng nhất là 1H – 1H.
(các tương tác khác như 1H-15N … thì ít thông dụng hơn).
114
Trên thực tế, có 2 dạng tương tác được chú ý:
A. Tương tác 1H-1H (quan trọng nhất)
Vì 1H có I = 1/2 nên số phân đỉnh m = (2nI + 1) = (n + 1)
Khi ghép với n proton khách tương đương, thì nhóm proton chủ
sẽ thành 1 đỉnh bội có (n + 1) phân đỉnh (xem ngay sau đây).
B. Tương tác 13C-2H (ít khi dùng đến, không quan trọng)
Thường chỉ dùng để xét tín hiệu của d. môi trên phổ C-CPD
Vì 2H = 1 nên số phân đỉnh m = (2nI + 1) = (2n + 1).
Ví dụ CDCl3: C ghép với n = 1 hạt nhân D  tạo 1 triplet [3].
(với n là số hạt nhân khách tương đương)
115
b. về cường độ: vì I = 1/2  theo luật “Tam giác Pascal”
* doublet: (1 : 1)
* triplet: (1 : 2 : 1)
* quartet: (1 : 3 : 3 : 1). . .
c. về khoảng cách giữa các đỉnh = hằng số ghép J (Hz).
J = ΔH × tần số làm việc SFO1
(xem phần tiếp theo)
a. về số phân đỉnh: vì 2.I = 1  theo luật m = (n + 1)
số phân đỉnh = (số H* lân cận + 1)
1

116
n dạng phân đỉnh của H chủ cường độ tương đối Σ = 2n
1 doublet (d) (1:1) 21 = 2
2 triplet (t) (1:2:1) 22 = 4
3 quartet (q) (1:3:3:1) 23 = 8
4 pentet (pent) (1:4:6:4:1) 24 = 16
5 sextet (sext) (1:5:10:10:5:1) 25 = 32
6 heptet (hept) (1:6:15:20:15:6:1) 26 = 64
(n + 1) (Δ Pascal)
n = số proton* khách (sẽ ghép với nhóm proton chủ)

30. 118
1 proton B0 protonHA ghép với 
sẽ tạo
thành đỉnh
các tổ hợp
năng lượng
của proton B
2 proton B* 3 proton B*
1β 0β
(X)
2β 1β 0β 2β 1β 0β3β
(1 : 1) (1 : 2 : 1) (1 : 3 : 3 : 1)
cường độ
tương đối
(X)
1
119
6,80 dd (8,0; 2,0) 2H
H (ppm) và cường độ (STP) của tín hiệu
thì do nhóm proton chủ quyết định.
Dạng đỉnh bội và các hằng số ghép J1 Jn
lại do các nhóm proton khách quyết định.
120
R1 CH CH R4
R2 R3
chủ khách
Tương tác căn bản
chủ
1

31. 121
R1 CH CH CH R6
CH
R3 R4
R2 R5
chủk1
k2
k3
Khi k1 ≠ k2 ≠ k3
(1:1) (1:1) (1:1) (1:1)
2
122
Khi k1 ≠ (k2 = k3)
R1 CH CH CH R6
CH
R3 R4
R2 R5
chủk1
k2
k3
(1 : 2 : 1) (1 : 2 : 1)
3
123
Khi (k1 = k2 = k3)
R1 CH CH CH R6
CH
R3 R4
R2 R5
chủk1
k2
k3
(1 : 3 : 3 : 1)
4
124
• Hằng số ghép J là khoảng cách (Hz) giữa 2 phân đỉnh kế cận.
• Đơn vị của J là Hz, không thay đổi theo loại, cỡ máy đo.
• Cách tính đơn giản J (Hz) = Δ (ppm) × SFO1 (MHz)
• J nói lên tình trạng của các hạt nhân khách.
(số lượng; cis/trans; ax/eq; o/m… so với hạt nhân chủ)
• Hằng số ghép quan trọng: nJHH (proton – proton qua n nối).
• Hằng số ghép ít quan trọng: 13C-1H và 13C-2D.
13C-1H (ở phổ 13C chưa giải ghép proton, hết sử dụng).
13C-2D (ở phổ 13C-CPD): quan sát tín hiệu của C /d.môi.
(Hằng số tương tác spin – spin)

32. 125
Khi có tương tác (có ghép với nhau) thì J sẽ xuất hiện
vừa ở hạt nhân chủ & vừa ở hạt nhân khách (2 lần).
CH3 – CH2triplet, J
–
X
quartet, J
• J càng lớn khi 2 spin của proton khách càng khác biệt nhau
(ΔE của 2 mức H và H càng lớn)
• J càng bé khi 2 spin của proton khách rất giống nhau
(ΔE của 2 mức H và H là rất bé)
• Khi J bé (ví dụ J < 1 Hz # ΔH < 0,002 ppm / máy 500 MHz):
có thể không thấy rõ sự tách đỉnh (doublet sẽ thành singlet!)
4.15 q (7.5 Hz) 1.24 t (7.5 Hz)
Ar CH2 CH3
2 nhóm ghép với nhau thì cùng có giá trị J
127
Cả Hx, Hb và Ha đều là dd nhưng 4 phân đỉnh bố trí khác hẳn nhau:
(cis & gem)
(trans & gem)
(trans & cis)
C C
Hx Ha
HbAr
128
Khi ghép với n proton khách thì nhóm proton chủ sẽ tạo 1 đỉnh bội.
H lớn hơn, và
ΔE, Δ lớn hơn
H nhỏ hơn, và
ΔE, Δ nhỏ hơn
AB AB
J
1 2
Các proton khách sẽ quyết định độ bội & giá trị J của đỉnh bội này.

33. 129
Me C Br
H
H
(A)
(B)
(B)
130
Khi ghép với 2.Hb t.đương (Hb có I = 1/2), thì tín hiệu của Ha sẽ là
một triplet có hằng số ghép J. Độ lớn của J nói lên sự khác biệt về:
- ΔE của 2 spin [Hb] & [Hb] tức là
- ΔE của 3 tổ hợp [HaHb] & [HaHb] & [HaHb].
(Khi Hb và Hb càng khác biệt thì ΔE & J càng lớn; và ngược lại)
131
J (Hz) = ΔH (ppm) × SFO1 (MHz); ví dụ SFO1 = 500,133 MHz
(với máy 500 MHz: J = 3 số cuối của ΔH chia cho 2)
5.480
5.470
5.445
5.435
J1 = 0,035  500 = 17,5 Hz
J2 = 0,010  500 = 5,0 Hz
dd
7.262
7.230 J = 0,032  500 = 16,0 Hz
4.247
4.230
4.213
J = 0,017  500 = 8,5 Hz
d
t
(0,032  500,133 = 16,004)
5.288
5.276
5.264
5.252
J = 0,012  500 = 6,0 Hz
q
(0,012  500,133 = 6,002)
ΔH SFO1
132
• Ký tự J luôn là Italic. Giá trị J chỉ cần 1 số thập phân là đủ.
• Giá trị J luôn có đơn vị là Hz (J không thay đổi theo loại máy đo).
• Hai mũi kế cận của t, q, pent, sext, hept… thì có cùng giá trị J.
• Các cặp proton có tương tác (ghép với nhau) thì có cùng giá trị J.
• Các đỉnh bội có nhiều J : quy ước J lớn ghi trước; J nhỏ ghi sau.
• Các đỉnh bội quá phức tạp: chỉ nên ghi là m và không tính giá trị J.
• Nên ghi thống nhất theo 1 cách, ví dụ:
6,84 s (H-6); 6,84 s (1H; H-6); 12,54 br s (1H; 5-OH);
7,20 d (8,5 Hz; 2H; H-2’ và H-6’); 7,20 d (8,5; H-2’/6’)
5,42 d (7,5; H-1); 5,42 d (7,5 Hz; 1H; H-1ax)
4,80 dd (8,5 và 2,0 Hz; 1H; H-12); 7,10 – 7,26 m (5  Ar-H)

34. 133
(trans 15 Hz) (cis 10 Hz) (gem 2 Hz)
(2 Hz)( 7 Hz)
(9 Hz) (2 Hz)
(4J ~ 0 Hz) (4J ~ 1 Hz)
134
O
H
H
O
H
H
O
H
HO
H
H
H
HH
H
H
H
H
H
(1-2 Hz) (2-3 Hz) (2-3 Hz) (7-9 Hz)
N N
H
H
H
H O O
H HH
H
7.5 Hz 5.5 Hz 2.0 Hz 3.5 Hz
135
O OO
H
H
O OO
H
H
O O
H H
H
O
H
H
H
O O
H H
H
O
H
HH
H-furano (J = 2 Hz) H-pyrano (J = 10 Hz)
O OHO
H H
H
H
H 45
6
8
3
9.5 Hz9 Hz
2 Hz
136
O OO
HO
HO
H
H
O O
H H
H
O
H
OHOH
H
H
O OO
OH
HO
HH
O O
H H
H
O
H
OH
OH
H
H
H-dihydrofurano
(J = 2 Hz)
H-dihydropyrano
(J ~ 5 Hz)

35. 137
O
OOH
OH
OH
OH
O
HH
2 Hz
O
OOH
OH
OH
OH
O
H
H
2 Hz
H
H
O
OOH
OH
OH
OH
O
10 Hz
H
H
O
OOH
OH
OH
OH
O
10 Hz
H-furano (J = 2 Hz) H-pyrano (J = 10 Hz)
O
O
HO
OH
OH
OH
H
H
H
H
H
6
8
9 Hz
2 Hz
2 Hz2 Hz
9 & 2 Hz
138
OHO
OH
OH
OH
O
H
H
OHO
OH
OH
OH
OH
H
H
2
3
H-2 / catechin
(doublet, J ~ 8 Hz)
H-2 / Flavanonol
(doublet, J ~ 12 Hz)
OHO
OH
OH
O
H
H
H
OHO
OH
OH
OH
OH
H
H
2
3
H-2 / epicatechin
(singlet, J ~ 0 Hz)
H-2 / Flavanon
(dd, J ~ 12 và 3 Hz)
139
OH OH
MeHO
O
O
H
H H
H2
45
7
2 Hz
1 Hz
1 Hz
2 Hz
anthranoid
O
O OH
OMe
HO
H
H
H
H
H1
2
3
45
6
7
8
2,3 Hz
2,3 Hz
8,5 Hz
3,0 Hz
8,5 &
3,0 Hz
xanthonoid3-furan
R R
O
H
H
H
H
2 Hz
140
H-1 anomer (HSQC với *C-1*) của 3 ose này thì có J khác nhau:
2
1
H
O
HO
HO
HO
HO
OH
H
3
4
5
6
D-glucose
(3Jea ~ 2 Hz)
Jae
H-1: d không rõ
OMe
OH
OH
HO
HO
H
H
1
2
3
4
56
L-rhamnose
(3Jee ~ 1 Hz)
H-1: # singlet
Jee
O
OHHO
HO
HO
HO
H
H
1
2
3
4
5
6
D-glucose
(3Jaa ~ 8 Hz)
H-1: d rất rõ
Jaa
Jaa >> Jae > Jee

36. acid caffeic acid ferulic acid iso-ferulic
trans-resveratrolethyl caffeat
7.427
7.395
0.032
(16 Hz)
6.180
6.148
0.032
(16 Hz)
acid trans-caffeic
ethyl caffeat
ethyl caffeat
16 Hz 16 Hz

37. 16 Hz 16 Hz
2.0 Hz2.5 Hz
8.5 Hz 8.5 Hz 16 Hz 16 Hz
Phổ 1H-NMR (DMSO-d6, 500 MHz) của acid trans-ferulic

38. H
COOH
MeO
HO
H
1
2
3
4
Phổ 1H-NMR (MeOD, 500 MHz) của acid trans-isoferulic
16 Hz 16 Hz
8.0 Hz2.0 Hz
8.5 & 2.0 Hz
2.00 2.001.00
1.00
Phổ 1H-NMR (DMSO-d6, 500 MHz) của acid gallic
O O
H
H
H
H
3
4
O
H
H
O O
H
H
O
H
HH
H 3
4
8 – 9 Hz
9,5 Hz 9,5 Hz
9,5 Hz 9,5 Hz
2 Hz
10 Hz
singlet
singlet singlet
singletsinglet
singletd (2 Hz)
dd
8 Hzd (2 Hz)
d (2 Hz)
d (2 Hz)8 Hzd (2 Hz)

39. d (10 Hz) d (2 Hz)
11.5 Hz 12.0 Hz
O
HO
HO
Hax
OH
Heq OH
OH
2
35
7
3'
4'
Hax
Heq
4
1'
O
HO
HO
Hax
Hax
OH OH
OH
2
35
7
3'
4'
Hax
Heq
4
1'
catechin (H-3ax) epi-catechin (H-3eq)
d, J lớn ~ 8 Hz d, J nhỏ, d # singlet

40. C-2
epicatechin: [H-2 # 4,8 s]
catechin: [H-2 # 4.5 d (~ 8 Hz)]
H-2ax
H-3eq
C-3
-OH
(2R, 3S) catechin (H-2ax, H-3ax) (2R, 3R) epicatechin (H-2ax, H-3eq)
C-2 > 80 ppm H ~ 4.5 d (7-9 Hz) C-2 < 80 ppm H-2 ~ 4.8 singlet
Sự khác biệt ở 2-CH của catechin & epicatechin
O
HO
HO
Hax
OH
Heq OH
OH
2
35
7
3'
4'
Hax
Heq
4
1'
O
HO
HO
Hax
Hax
OH OH
OH
2
35
7
3'
4'
Hax
Heq
4
1'
catechin (H-3ax) epi-catechin (H-3eq)
Trích phổ 1H-NMR (DMSO-d6, 500 MHz) của epi-catechin
H-2ax
H-3eq
O
HO
HO
Hax
OH
Heq OH
OH
2
35
7
3'
4'
Hax
Heq
4
1'
OH
H-4eq H-4ax
một doublet của H-4ax
bị lẫn vào d.môi DMSO
2.68 dd
(16 & 4 Hz)4.01 m
4.73 s
16 Hz
Trích phổ 1H-NMR (DMSO-d6, 500 MHz) của epi-catechin
H-3
H-2
OH
DMSO

41. 1H-NMR (DMSO-d6, 500 MHz) của epicatechin: tín hiệu H-3 # multiplet
Sau xử lý = GSD (Global Spectral Deconvolution - trong MestReNova),
multiplet của H-3  quartet (do ghép với ba H; 1H ở C-2 và 2H ở C-4)
GSD
phổ thực tế (multiplet) phổ sau xử lý (quartet)
D-glucopyranose
H-1: d (J ~ 7 Hz)
L-rhamnopyranose
H-1: d (J ~ 1 Hz) # s
O
OR
1
HO
HO
HO
HO
Hax
2
3
4
5
6
Hax
H-5: quartet (~ 6 Hz)
Me-6: doublet (~ 6 Hz)
H-1 anomer
quartet (~ 6 Hz)
2
1
OH
H1
HO
H3C
HO
O
OH
H2
H5
H4
H35
4
3
6
doublet (~ 6 Hz)
Hằng số ghép của H-5 và 6-Me trong L-rhamnopyranose
164
Độ sạch của tín hiệu phổ là tỉ số S/N, với:
• S là cường độ (chiều cao) của tín hiệu do mẫu tạo ra (mm)
• N là cường độ của tín hiệu nhiễu = đường nền (mm)
đo trong vùng tín hiệu cần khảo sát.
Đừng nhầm với độ sạch (độ tinh khiết, purity %) của mẫu
A. ĐỘ SẠCH CỦA TÍN HIỆU PHỔ NMR
B. SỐ SCAN TRONG PHỔ NMR

42. 165
Độ nhạy của máy (S/N) là tỉ số giữa cường độ (~ chiều cao)
- của tín hiệu mẫu (S, Signal) và
- của nhiễu đường nền (N, Noise); được chọn lựa theo quy định*.
A
Npp


max
min
Hình này: S/N = 2,5 × 1,5 = 3,75 (quá tệ)S/N = 2,5  A/Npp
166


H
N max
N min
h
Hình phổ này:
S/N = 2.5 × 2.0 = 5.0 (quá tệ)
S/N = 2,5  (H / h)
167
• S/N nói lên “độ sạch của tín hiệu”; đặc biệt trên phổ 13C-NMR.
(chưa liên quan đến độ tinh khiết purity của mẫu).
• S/N càng lớn: phổ / tín hiệu càng sạch (thường, S/N = vài trăm)
• S/N quá bé (khó phân biệt S & N, mất tín hiệu yếu) thường do:
- nồng độ mẫu đo quá thấp (quá ít mẫu / quá kém tan)
- NS quá nhỏ # thời gian đo phổ quá ít, quá vội.
Thông số quan trọng / phổ 1H-NMR: Độ phân giải (Res.)
Thông số quan trọng / phổ 13C-NMR: Tỉ lệ S/N (Độ sạch).
168

43. 169
S/N thay đổi theo nhiều yếu tố như
- cường độ từ trường B0, - tần số đo SFO1 của máy,
- loại hạt nhân & [C] mẫu, - số lần quét mẫu NS (số scan)
- loại ống đo, nhiệt độ đo, - loại probe & kỹ thuật phát hiện...
Với loại máy (B0) & loại hạt nhân đã xác định (ví dụ 13C) thì:
Muốn (S/N) tăng n lần thì NS (và thời gian) tăng gấp n2 lần.
170
Để tính S/N, có thể sử dụng chức năng SpectView ngay trên máy.
TEB có 3 nhóm × đủ 4 loại C
(3CH3 + 3CH2 + 3CH + 3CIV)
Phổ 1H cho cả t + q+ d + s
Thường thực hiện định kỳ để kiểm tra máy, theo SOP* trên phổ 1H;
NS 16, của triethylbenzen (TEB) dd. 1% /CDCl3. Tín hiệu được chọn:
vạch cao nhất (trong 4 vạch) của quartet (>CH2, ở H ~ 2.55 ppm).
TEB (MW = 162, bé)
171
Phổ 13C-CPD (DMSO-d6, 125 MHz) của trans-tilirosid (MW = 594)
Dù NS rất lớn (64828 lần) nhưng phổ bên dưới vẫn bị sót tín hiệu.
m ~ 5 mg, NS 2048 (2 giờ đo)
m ~ 1 mg, NS 64828, 56 giờ đo
172
Phổ 1H-NMR (DMSO-d6, 500 MHz) của trans-tilirosid (MW = 594)
Dù NS 64 (quá lớn; thường chỉ cần NS 16 là đủ)
nhưng phổ dưới vẫn xấu (do mẫu ~ 1 mg quá ít)
~ 5 mg, NS 32 ~ 140 sec
~ 1 mg, NS 64 ~ 280 sec

44. 173
(S/N)  k.(BA)3/2  k.(SFO1)3/2
Khi đổi máy từ 300 MHz  500 MHz (tăng 1,67 lần)
thì (S/N) sẽ tăng (1,67)3/2 # 2,3 lần (hơn gấp đôi).
Muốn (S/N) tăng 10 lần thì C mẫu phải tăng 10 lần
hoặc NS (tức thời gian đo) phải tăng gấp 100 lần!
• Và vì (S/N)  k.C.(NS)1/2
• Vì
a. Vì không thể tăng [C] mãi được (dd. mẫu đo bị đục hoặc tủa).
b. Nên phải tăng NS (số lần scan mẫu  tăng thời gian đo mẫu).
Đây chính là điều mà CW-NMR không giải quyết được (quá lâu!)
174
1H-NMR (DMSO-d6, 500 MHz) của 1 saponin (trích)
Phổ 1H-NMR (DMSO-d6, 500 MHz) của 1 triterpen biosid có MW 752.
Chú ý: cả 4 hình đều chỉ từ một phổ duy nhất, và S/N là như nhau!
175
NS là số lần thực hiện việc [chuẩn bị + kích thích + thu tín hiệu]
trong một thời gian nhất định (~ Σ thời gian đo mẫu).
176
Phổ 1H: NS # hàng chục*. Phổ 13C: NS # hàng ngàn*

45. 177
• Khi đo phổ NMR (từ đây chỉ nói về FT-NMR), nếu:
- NS quá nhỏ: mất tín hiệu yếu; S/N kém, res. kém (phổ xấu)
- NS quá lớn : tốn thời gian đo mẫu (TTNS quá lớn).
• Lưu ý rằng, trong lý lịch phổ, ta thường gặp:
ở phổ 1H-NMR: d1 ~ 1,0 sec aq ~ 3,3 sec NS 16*
TT16 ~ 70 sec (> 1 phút để đo một phố 1H)
ở phổ̉ 13C-NMR: d1 ~ 2,0 sec aq ~ 1,1 sec NS 1024 (1K)
TT1K ~ 3200 sec (> 50 phút để đo một phố 13C)
178
• Khi đo phổ NMR (từ đây chỉ nói về FT-NMR), nếu:
- NS quá nhỏ: sẽ bỏ sót tín hiệu yếu, hoặc S/N kém (phổ xấu)
- NS quá lớn : tốn thời gian đo mẫu (TTNS quá lớn).
• Vì NS phụ thuộc vào γ, Ab%, độ nhạy & thời gian hồi phục d1
của hạt nhân, nên NS trong phổ 13C sẽ > NS trong phổ 1H-NMR:
- Phổ 1H-NMR: NS = 8, 16, 32 (thường đo NS 16 / phổ 1H).
- Phổ 13C-NMR: NS = 126, 256, 512, 1024 (1K), 2K, 3K, 4K, 5K…
179
Phổ 13C-CPD (CDCl3, 200 vs 100 MHz) của 1 mg Strychnin
(đều ở NS 1024; thời gian đo đều = 50 phút)
Đo trong 50 phút, phổ trên có (S/N) # 10 lần phổ dưới.
Ở phổ dưới muốn  S/N 10 lần: thời gian đo phải  100 lần (5000 phút)
100 MHz
200 MHz
NS 1024
NS 1024
(Đo C-NMR ở 200 MHz  Đo với máy 800 MHz!) 180
Thực tế, ở máy 500 MHz, khi đo phổ các hợp chất có MW < 2 KDa,
• 1H-NMR: với NS # 16 là quá đủ để phân tích phổ (Σ ~70 sec).
• 13C-NMR: phải đo với NS 256, 512, 1024, 4K, 5K… tùy trường hợp.
(ví dụ, với NS 1024 ~ 1K, tốn Σ # 50 phút/mẫu).
• Trên phổ 13C, chỉ nhìn đường nền (base line) cũng có thể ước lượng
được tỉ số S/N (chấp nhận được hay không).
• Trên phổ 1H, bằng mắt-thường, không thể ước lượng được điều này.
• Để định kỳ kiểm tra chất lượng của máy, người ta dùng chức năng
(sẵn có trong máy) để tính toán S/N theo SOP chung*.

46. 181
Như đã nói, với phổ 1H-NMR, người ta chỉ quan tâm đến độ phân giải
(Res, resolution) của phổ (vì NS ~ 16, còn S/N thường đã rất lớn, OK).
Với phổ 13C-NMR, người ta lại thường chỉ quan tâm đến NS và S/N.
(Res thường không đáng ngại, vì SWH # 30 KHz, khó overlapped).
Ở phổ 13C-NMR, S/N phụ thuộc vào NS & vào nồng độ mẫu đo.
Với 1 ống d. dịch mẫu duy nhất, tất nhiên NS tăng thì S/N sẽ tăng.
Với nhiều lần đo khác nhau (về máy, về loại mẫu, nồng độ mẫu…)
thì chưa hẳn NS lớn hơn (tức là đo lâu hơn) sẽ cho tỉ số S/N tốt hơn.
182
13
Khi khác mẫu đo, NS không phải là yếu tố duy nhất quyết định đến S/N.
NS 4096 NS 15.360
NS 5120 NS 256
chất A chất B
chất Dchất C
(Hertz)
Wh/2
(ko có đơn vị)
Thường chọn vạch phổ là tín hiệu 1H
Me/Me-CHO hay –CH/o-diclorobenzen
(CDCl3, tube 5 mm).
Hiện nay, res. # 10–9 (phần tỉ)
Khả năng phân giải (res.) của máy là khả năng phân biệt được
sự chênh lệch tần số (Δ, Hz) của 2 điểm tín hiệu kế cận nhau.
Độ phân giải (resolution) của máy được định nghĩa là tỉ số giữa
[bề rộng của vạch phổ ở nửa độ cao] và [tần số của máy ghi].
184
Quan sát phổ 1H-NMR (DMSO-d6, 500 MHz) của Quercetin.
Xét 2 tín hiệu tách hơi rõ A & B có Δ = 0.004 ppm  Δ = 2 Hz.
z
z
A = 500.133.204 Hz
B = 500.133.202 Hz
Hiện nay, máy dễ dàng phân biệt 2 tín hiệu có Δ ~ 0,001 ppm
Độ phân giải của máy khi đó ~ 1 phần tỉ (Res # mg / tấn)!
Res ~ 2/500 triệu = 4 phần tỉ
A B

47. 185
Trên phổ 1H-NMR ở 500 MHz Trên phổ 13C-NMR ở 125 MHz
Δ = 0,001 ppm × 500 MHz
Δ = 0,5 Hz
SF = 500.130.000,0 Hz
1 = 500.131.125,8 Hz
2 = 500.131.125,3 Hz
Δ = 0,002 ppm × 125 MHz
Δ = 0,25 Hz
SF = 125.757.850,0 Hz
1 = 125.758.074,7 Hz
2 = 125.758.074,5 Hz
Phân biệt được (1 Hz / 1 tỉ Hz) # (1 mg / 1 tấn) # Res. = 10–9
1 = (1 – SF) / SFO1
2 = (2 – SF) / SFO1
Δ = Δ / SFO1  Δ = Δ × SFO1
186
Thời gian thực hiện 1 lần quét: (TT1) = (d1 + p1 + aq)
Vì d1 (vài sec) << < d1 & aq (vài sec), nên
• thời gian quét 1 lần: TT1 ~ (d1 + aq), sec
• thời gian quét NS lần: TTNS ~ NS × (d1 + aq), sec
187
1
Với phổ 1H-NMR. Thông thường, NS = 16 là quá đủ.
• Thời gian scan 01 lần: TT1 # 4,3 sec.
• Thời gian scan 16 lần: TT16 # 70 sec. (~ 1 phút)
188
13
Với 13C-NMR, số lần scan NS lớn (ví dụ NS = 1024 = 1K).
• Thời gian scan 01 lần # 3,1 sec.
• Thời gian scan 1K lần # 3200 sec (> 50 phút).

48. 189
Khi đo phổ của các chất có MW < 2-3 KDa (máy 500 MHz) thì:
1 NS cần thường, NS = đo 1 mẫu mất Note
1H-NMR 4,28 sec 16 # 70 sec H: # 1 phút
13C-NMR 3,05 sec 1024 # 52 phút C: NS/20 phút
Quan sát sơ đồ đo phổ 1H-NMR (và phổ 13C-NMR cũng tương tự):
Thời gian cho 1 scan của phổ 1H # 4,3 sec (và 13C # 3,1 sec).
• Phổ 1H: NS 16 cần # (4,3 x 16) # 70 sec (# 1 phút).
• Phổ 13C: NS 1024 cần # (3,1 x 1024) # 3200 sec (# 1 giờ)!
190
Chính vì vậy, khi ghi tên phổ, dung môi thường được ghi trước
cả thông số máy đo (dung môi đo thì có ý nghĩa hơn tần số đo).
Khi đo các phổ NMR, dung môi pha mẫu có 1 vai trò quan trọng,
(Bài 1B). Khác dung môi đo, thì bộ tín hiệu thường sẽ khác; có khi
mất các tín hiệu cần thiết; tín hiệu của nước cũng sẽ khác đi vv…
Ví dụ ghi: Phổ 1H-NMR (pyridin-d5, 500 MHz) của ginsenosid Rd.
mà ko ghi: Phổ 1H-NMR (500 MHz, pyridin-d5) của ginsenosid Rd.
(Ghi chú: Hai ký tự d5 là Italic, riêng số 5 phải subscript!).
191
• 3 singlet: pyridin-d5 (đều thuộc vùng thơm)
• 1 singlet: CDCl3, MeOD, D2O, DMSO-d6 có H nhất định (x bảng).
• Cường độ tín hiệu: tùy lượng 1H còn sót lại trong dung môi đo
• Thường, trên phổ 1H-NMR sẽ có cả tín hiệu của H2O (xem bảng).
• H của tín hiệu H2O sẽ tăng theo độ ph. cực của dung môi đo.
Trên phổ 1H-NMR: tín hiệu d. môi đo thường yếu, dễ nhầm với mẫu
Lưu ý: Trên phổ 1H-NMR, khi nói tín hiệu của dung môi CDCl3
là H 7,27 ppm thì phải hiểu rằng đây là tín hiệu của CHCl3
còn sót lại trong dung môi gồm [>99% CDCl3 + <1% CHCl3]
(D = 2H thì không cho tín hiệu trên phổ 1H-NMR)
1
192
D3C
S
CD3
O
vùng thơm, olefin vùng glycosid vùng no
Trừ pyridin-d5…, hầu hết tín hiệu / phổ 1H của các dung môi đo
thông dụng đều cho một singlet (thực ra là multiplet với J nhỏ)
(là tín hiệu của dung môi chưa deuterium hóa, vd. của 0,1% CHCl3)

49. 193
• 3 đỉnh bội: pyridin-d5 (đều thuộc vùng thơm).
• 1 đỉnh bội: CDCl3 (77.0 t), MeOD (49.5 sept), DMSO-d6 (39.5 sept)
• 0 tín hiệu: D2O và CCl4 (CCl4 hiện ít thông dụng),
Trên phổ 13C-NMR: tín hiệu rất mạnh do 13C ghép với D (mà D% cao).
Lưu ý: Trên phổ 13C-CPD, khi nói tín hiệu của dung môi CDCl3
là C 77 ppm thì phải hiểu rằng đây là tín hiệu của CDCl3
(mà CDCl3 chiếm >99% trong dung môi đo).
Vì vậy, tín hiệu của dung môi trên phổ 13C-CPD thì rất lớn!
13
194
mẫu
pyridin
mẫu
mẫu
N
Hc
Hb
Ha Ha
Hb
pyridin-d5
(149.2, 135.5, 123.5)
195
Dung môi đo > 99% là C ppm, [m] H ppm, [m]*
H ppm
of H2O
aceton-d6 (CD3)2CO 29.8 [7], 206.5 [7] 2.04 [5]* 2.8
acetonitril-
d3
CD3CN 1.3 [7], 118.2 [7] 1.93 [5]* 2.1
benzen-d6 C6D6 128.0 [3] 7.15 [br] 0.4
cloroform-d CDCl3 77.0 [3] 7.27 [1] 1.66
DMSO-d6 (CD3)2SO 39.5 [7] 2.50 [5]* 3.33
methanol-d4 CD3OD 49.0 [7] 4.78 [1], 3.30 [5]* 4.8
DCM-d2 CD2Cl2 53.2 [5] 5.32 [3]* 1.5
nước-d2 D2O không có 4.63 / DSS, 4.67 / TSP 4.8
pyridin-d5 C5D5N 128.5, 135.5, 149.2 all [3] 7.19, 7.55, 8.71 all [br] 4.9
• Cột 4: Tuy ghi H [n]* nhưng thực tế thường chỉ thấy là singlet [1].
• Cột 5: H ppm của vết H2O càng tăng (downfield) khi d.môi đo càng phân cực.
196
• Trên phổ NMR nói chung (nhất là 13C và 1H) có thể thấy được
dấu vết của tạp nội sinh, tạp ngoại sinh lẫn trong mẫu đo.
• Do nội sinh: thường là các đồng đẳng, độ phân cực #, % thấp,
khi phân lập thường kết tinh, kết tủa lẫn theo chất chính.
(ví dụ: stigmasterol / sitosterol hay quercitrin / isoquercitrin…)
• Do ngoại sinh: DAP, DEP (từ dm chiết tách), grease (bôi trơn)…
• Tín hiệu của “tạp” thường thì nhỏ hơn tín hiệu của mẫu chính
(STP trên phổ 1H thường << 1,00)*.
• Nói chung, tạp cản trở việc giải phổ; thậm chí ko giải phổ được.
• Trước khi đo mẫu, cần kiểm tra thật kỹ độ tinh khiết của mẫu
(điểm chảy, SKLM, HPLC...)

50. 197
0,276 0,391 0,25
1 proton 1 proton
1 H
CHCl3
Trên phổ 1H-NMR: Các tín hiệu tạp thì nhỏ (STP << 1,00)
(not CDCl3)
198
Trên phổ 1H-NMR: Các tín hiệu tạp thì nhỏ (STP << 1,00)
Trên phổ 1H-NMR: Các tín hiệu tạp thì nhỏ (STP << 1,00)
200
x 2
x 2
x 2
tạptạp
tạp
DMSO
13

51. 201
Trên phổ 13C-NMR: Thường, các tín hiệu tạp thì nhỏ.
Có khi nhầm với các tín hiệu CIV của mẫu (cường độ bé)
13
202
Trên phổ này: Các tín hiệu C chia thành 2 nhóm cường độ.
- 08 tín hiệu mạnh (trong khung) thực tế là của “tạp” lẫn vào.
- 16 tín hiệu yếu hơn (là của “chất chính” =methoxy flavonol).
13
203
• Là các tín hiệu do vết dung môi còn sót lại trong mẫu đo.
• Xuất xứ: Do sử dụng khi chiết tách, kết tinh mẫu, rửa tube
(aceton), bôi trơn (grease), do lẫn trong dung môi sử dụng
ngay từ đầu (dialkyl phtalat DAP, diethyl phtalat DEP)…
• Thường gặp nước, EtOH/MeOH & các dung môi khác như
n-hexan, Et2O, benzen, CHCl3, DCM, Me2CO, EtOAc, AcOH…
• Ảnh hưởng: Gây nhiễu  sai lầm / bế tắc khi giải cấu trúc.
Nhất thiết phải loại bỏ các tín hiệu này trước khi giải phổ.
• Ref. (avol): G.R. Fulmer in Organometallics, 2010, 29, 2176-2179.
và H.E. Gottlieb in J. Org. Chem., 1997, 62, 7512-7515.
204
dung
môi
tạp 
~ H (ppm) của vết dung môi tạp khi đo trong. . .
aceton-d6
(2.05)
CDCl3
(7.27)
DMSO-d6
(2.50)
MeOD
(3.31)
D2O
(4.79)
aceton 2.09 2.17 2.09 2.15 2.22
n-hexan 0.88 0.88 0.86 0.90 −
benzen 7.36 7.36 7.37 7.33 −
EtOAc
1.97
4.05
1.20
2.05
4.12
1.26
1.99
4.03
1.17
2.01
4.09
1.24
2.07
4.14
1.24
(Trích từ: J. Org. Chem., 1997, 62, 7512-7515)
a

52. 205205
dung
môi
tạp 
~ H (ppm) của vết dung môi tạp khi đo trong. . .
aceton-d6
(2.05)
CDCl3
(7.27)
DMSO-d6
(2.50)
MeOD
(3.31)
D2O
(4.79)
nước 2.75 1.56 3.33 4.87 ~ 4.75
MeOH
3.31
3.12
3.49
1.09
3.16
4.01
3.34 3.34
EtOH
1.12
3.57
3.39
1.25
3.72
1.32
1.06
3.44
4.63
1.19
3.60
1.17
3.66
Tham khảo thêm J. Org. Chem., 1997, 62, 7512-7515.
b
206206
dung môi
tạp 
H (ppm) của vết dung môi tạp khi đo trong
CDCl3 DMSO-d6 pyridin-d5 D2O
acid acetic 2.13 s 1.95 s 2.13 s 2.16 s
aceton 2.17 s 2.12 s 2.00 s 2.22 s
acetonitril 1.98 s 2.09 s 1.85 s 2.05 s
benzen 7.37 s 7.40 s 7.33 s 7.44 s
c-hexan 1.43 s 1.42 s 1.38 s 1.40 s
CHCl3 7.27 s 8.35 s 8.41 s
CH2Cl2 5.30 s 5.79 s 5.62 s
c
207
dung môi
tạp 
H (ppm) của dung môi tạp khi đo với dung môi
CDCl3 DMSO-d6 pyridin-d5 D2O
Et2O 3.48 q 3.42 q 3.38 q 3.27 q
EP
1.28 brs
0.90 t
1.28 brs
0.89 t
1.20 brs
0.86 t
1.22 brs
0.89 t
DMSO 2.62 s 2.52 s 2.49 s 2.70 s
EtOH
3.72 q
1.24 t
3.49 q
1.09 t
3.86 q
1.29 t
3.39 q
1.24 t
EtOAc
4.12 q
2.04 s
1.25 t
4.08 q
2.02 s
1.21 t
4.06 q
1.94 s
1.10 t
4.14 q
2.08 s
1.23 t
MeOH 3.48 s 3.20 s 3.57 s 3.35 s
d
208
1
H2O DMSO n-hexan
CH3
CH3
CH3CH2
(n-hexan)

53. 209
H2O DMSO
aceton
-OH 2 x -OH
Ar-H
2
(aceton)
210
H2O DMSO
aceton
n-hexan
3
(n-hexan & aceton)
211
O
OHO
HO OH
OH
O
O
H
H
acid ellagic (VVL, 2015)
4
(aceton & MeOH)
Nhận xét: Phổ 1H quá đơn giản (1 br s) + (1 singlet)
nhưng cấu trúc lại không đơn giản chút nào!
(phần dm + H2O + tạp)
212
Trong DMSO-d6; EtOH có 3 tín hiệu ở (4,63 + 3,44 + 1,06) ppm;
còn nước có 1 tín hiệu ở 3,3 ppm (xen phủ với  3,44 của EtOH).
EtOHEtOH
DMSO
H2OEtOH
5
(nước & EtOH)

54. 213
6
H2O
-O-CH2
-CH3
CD3OD
-CH3
CH3
COO CH2
CH3
tín hiệu của mẫu đo
8 7 6 5 4 3 2 1
  
 
tín hiệu của các loại tạp
(nước + EtOAc)
214
Phổ 1H-NMR (DMSO-d6, 500 MHz) của kaempferol.
(vùng 4 x OH; với 2 mẫu đo có độ ẩm khác nhau)
O
OOH
HO
OH
OH
7
5
4'
3
5-OH 7 4’ 3-OH
(rất rõ) (suy giảm)
5-OH 7 4’ 3-OH
13 12 11 10 9 13 12 11 10 9
DMSO chứa ít nước DMSO chứa nhiều nước
7
215
Tín hiệu 3 nhóm –OH / phổ 1H-NMR (DMSO-d6, 500 MHz)
của kaempferol-3-O-glycosid; 4 mẫu có độ ẩm khác nhau
5-OH 7 4’-OH
(rất rõ) (suy giảm)
5-OH 7 4’-OH
(không rõ)5-OH 7 4’-OH (biến mất!)5-OH 7 4’-OH
13 12 11 10 9 13 12 11 10 9
13 12 11 10 9 13 12 11 10 9
8
216
Phổ 1H-NMR của Luteolin (DMSO-d6, 500 MHz, NS 16);
(vùng tín hiệu 4 x –OH; ở 4 mẫu có độ ẩm khác nhau).
5-OH 7 4’ 3’-OH
5-OH 7 4’ 3’-OH
(suy giảm)(rất rõ)
13 12 11 10 9 13 12 11 10 9
5-OH5-OH 7 4’ 3’-OH
(không rõ) (biến mất!)
13 12 11 10 9 13 12 11 10 9
9

55. 217
• Khi thay đổi dung môi đo, một số hợp chất có thể:
- thay đổi nhiều về giá trị & về trật tự các bộ H, C.
- thay đổi không thật rõ các bộ dữ liệu phổ này.
• Khi chú ý nhóm tín hiệu nào, nên tránh dùng các dung môi
cho tín hiệu cùng trong vùng tín hiệu của mẫu.
• Khi khảo sát polyol, glycosid, polyphenol:
tránh dùng MeOD, D2O (tín hiệu OH sẽ biến mất)
• Khi khảo sát các hợp chất vòng thơm:
tránh dùng -d5 (tín hiệu vùng thơm sẽ bị che lấp rất nhiều).
218
đo trong D2O
đo trong MeOD
Phổ 1H-NMR (500 MHz) của scopolamin: đo trong MeOD (trên)
& đo trong D2O (phổ bên dưới). Sự khác biệt không nhiều.

H2O
H2O
7.1
219
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
2 3 4 5 6 7
8 9 10
? 1 ?
x
x0
0
trong (DMSO-d6): thấy rất rõ các tín hiệu -OH
trong (CDCl3+MeOD): nhiều tín hiệu -OH không rõ
Trích phổ 1H-NMR (500 MHz), phần glycosyl của spergulacin (2015).
Đo trong DMSO-d6 (phổ trên) và đo trong CDCl3+MeOD (phổ dưới). 220
• Ngoài thang  ppm, xưa còn dùng thang  = (10 − ) ppm.
(rất bất tiện, quên đi)
• Ngoài tetramethylsilan (TMS), đôi khi còn dùng các chuẩn:
DSS-d6 = (2,2-Dimethyl-2-Silapentan)-5-Sulfonat−d6
TSP-d4 = Sodium 3-Trimethyl Silyl Propionat−d4
• DSS, TSP thường được dùng khi dung môi đo là nước (D2O)

56. 222
Nguyên tắc chung: Nguyên tử bị dồn thêm điện tử
Các trường hợp upfield cần nhớ
• Gắn nhiều H : CIV > CH > CH2 > CH3
• mặt phẳng : H eq > H ax
• Ph-OMe : C/H meta > C/H para > C/H ortho
• Δ : không Δ > một Δ > hai Δ
O O O
H
O
OR
240 200 180 175
O O O O
160170
223
Nguyên tắc chung: Nguyên tử bị rút bớt điện tử.
• W/ effect: Ph-OMe: C/H meta > C/H para > C/H ortho
• mặt phẳng: H eq > H ax
• Nối cầu H: (với O > với N); (vòng 6) > (vòng 5)
Các trường hợp downfield cần nhớ:
• gắn ít H CIV CH CH2 CH3
• gắn ≠ halogen C-F C-Cl C-Br C-I
• gắn n  halogen CCl4 CCl3 CCl2 CCl
• nối đơn với O/N O-C-O N-C-N C-O C-N
• nối đôi với C/O/N R2C=O R2C=N R2C=C
• gắn carbonyl R2C=O RCH=O RCOOH RCOOR
224
Quy luật căn bản: singlet ghép với 1 H  doublet (1:1)
Quy luật chung: singlet ghép với n.H*  (n + 1) phân đỉnh.
Quy luật biến đổi:
(1:1)
(1+1)
(1:1) (1:1)
(1:2:1)
(1:1) (1:1) (1:1) (1:1)
(1:2:1) (1:2:1)
(1:3:3:1)
Σ = 2
Σ = 4
8

57. 225
Các đỉnh bội “thuần” (như d, t, q,…sept: chỉ có 1 giá trị J duy nhất).
Các proton ghép với nhau thì có cùng J.
mạch thẳng vòng phenyl ortho - H-H / vòng khác
trans cis gem ortho meta para -pyron pyrano furano
16 Hz 10 Hz 2 Hz 8 Hz 2 Hz 0 Hz 9.5 Hz 10 Hz 2 Hz
Jax.ax
8 Hz
Jax.eq
3 Hz
Jeq.eq
1 Hz
226
Khi vẽ sự tạo thành phân đỉnh: nên vẽ
J lớn nhất trước tiên và
J nhỏ nhất sau cùng.
227
Tín hiệu C
• Độ cao không tỉ lệ với số C
• Độ cao: CH3 > CH2 > CH > CIV
• Trùng nhau do đối xứng (CH) : Độ cao # gấp đôi.
• Chập nhau do tình cờ có cùng : Độ cao không tăng
• Cùng tổ hợp: Độ cao sẽ # (của aglycon ≠ của glycosyl)
Tín hiệu H
• STP tỉ lệ với số proton tương ứng