プロトンＮＭＲの分裂パターンについてです。

質問

大学でスレオニンのプロトンＮＭＲを測定したのですが、
二つのメチンピークの分裂が予想した回数よりも一回多いのです。
溶媒は重水なので水酸基の影響は無いと思うのですが・・・。
末端のメチル基が関係しているのでしょうか。それだと分裂回数が
もっと増えるだろうし。メチル基が回転していてもっとも近いプロトン
一個が影響しているのでしょうか？初歩的な質問かもしれませんが
お願い致します。ちなみに分裂パターンは二つのメチン基ともに二重線
二重線(dd)です。スレオニンは、CH3CH(OH)CH(NH2)COOHです。

回答No.3

rei00 · ベストアンサー

rei00 です。補足拝見しました。

> 先ず、メチルのＪ値ですが、一回分裂目が4.8115Hz、
> 二回分裂目が1.374、1.833Hzのddです。1.374Hzの方が
> 低磁場側です。

　こんな形でしょうか。

　　　ａｂ　　　ｃｄ
　　　□□　　　□□　　Δ(a,c) ＝ Δ(b,d) ＝ 4.8 Hz
　　　□□　　　□□　　Δ(a,b) ＝ 1.4 Hz
　　　□□　　　□□　　Δ(c,d) ＝ 1.8 Hz
　　＿□□＿＿＿□□＿

> 次いでメチンですが、一回分裂目が6.415Hz、
> 二回分裂目が1.833、1.833Hzです。

　こんな形でしょうか。

　　　ａｂ　　　ｃｄ
　　　□□　　　□□　　Δ(a,c) ＝ Δ(b,d) ＝ 6.4 Hz
　　　□□　　　□□　　Δ(a,b) ＝ 1.8 Hz
　　　□□　　　□□　　Δ(c,d) ＝ 1.8 Hz
　　＿□□＿＿＿□□＿

　ここで，もう一度スペクトルのメチンのシグナルをよく見て下さい。すその方にショルダーが無いですか。先の回答の参考 URL で見られるスペクトルにはショルダーがありますので見比べてみて下さい。

　おそらく gousan_2000 さんのスペクトルにもショルダーがあると思います。これは，先に書いた様にクァルテットの両端がショルダーになっているわけです。ですので，このシグナルは dq となります。

　つまり，次の形の e, f, g, h のシグナルがショルダーになってしまって，ダブレットの様に見えているだけです。

　　ｅａｂｆ　ｇｃｄｈ
　　　□□　　　□□　　Δ(a,c)＝Δ(b,d)＝6.4 Hz
　　　□□　　　□□　　Δ(a,b)＝1.8 Hz
　　　□□　　　□□　　Δ(c,d)＝1.8 Hz
　＿□□□□＿□□□□＿

　いかがでしょうか。なお，分裂がお書きのメチルとメチンとの間のロングレンジ・カップリングによるのは先に回答した通りです。

お礼

有難う御座いました。確かにショルダーがありました。
おかげでよくわかりました。
これで納得が行きました。

回答No.2

rei00

rei00 です。

　「産業技術総合研究所」に「ＳＤＢＳ（有機化合物のスペクトルデータベース　Integrated Spectral Data Base System for Organic Compounds）」というものがあります（↓）。

　ここの「化合物検索・NMR/MS検索・スペクトル表示」をクリックして出て来る画面で「Compound Name」に「DL-Threonine」を入力し，「Quary」を押して下さい。「Display」を押した後，「SDBSNO」の「1635」をクリックし「1H NMR : 90 MHz in D2O」を選択して下さい。「DL-Threonine」の 1H-NMR スペクトルが現れます。

　お持ちのスペクトルがこれと同じであれば，正しいデータで，dd に見えているのは先の私の回答が理由です。これと異なる場合は，どう異なるかを補足下さい。

参考URL：

http://www.aist.go.jp/RIODB/SDBS/

回答No.1

rei00

> ちなみに分裂パターンは二つのメチン基ともに二重線
> 二重線(dd)です。

　それぞれのカップリング定数（Ｊ値）はどれぐらいですか。補足下さい。

　なお，どちらも dd と言うのはおかしいですね。少なくとも水酸基付け根のメチンプロトンはメチル基と J ≒ 7 Hz でカップリングしていると思います。つまり，dq か qd になっている筈です。

　もし，αプロトンのＪ値の一方が１Hz 位であれば，メチル基とのロングレンジカップリングが考えられます。これは q に分裂しているはずですが，Ｊ値が小さいために両サイドの２本がハッキリせずに d に見えているだけだと思います。

　いかがでしょうか。Ｊ値が分かればもう少しハッキリするかと思います。NMR は「専門家」ですが，データ不足ですので御質問の解答になっているかどうか「自信なし」です。

補足

すみません。水酸基が付いているメチンでは無く、末端メチルとアミド、カルボキシルが付いているメチンがddでした。
先ず、メチルのＪ値ですが、一回分裂目が4.8115Hz、二回分裂目が1.374、1.833Hzのddです。1.374Hzの方が低磁場側です。
次いでメチンですが、一回分裂目が6.415Hz、二回分裂目が1.833、1.833Hzです。