Einfach eine spatelspitze Substanz trocken in ein NMR-Röhrchen reintun und 4 cm hoch
Deuterochloroform hinterherkippen. Kann sein, dass Sie Glück haben. Kann aber auch sein,
dass die Konzentration nicht stimmt (und das Spektrum deshalb mies wird) oder dass sich nicht alles
löst (und Sie deshalb noch mal von
vorn anfangen müssen). Wehe Ihnen, Sie lassen die nebenstehend beschriebene Trichterpipette
weg! Das gibt Ärger!
Wenn Sie nun schon unbedingt pfuschen wollen, dann denken Sie wenigstens daran, die im NMR-Röhrchen
enthaltene Mischung durch mehrmaliges Kippen gut zu durchmischen. Haben Sie das Lösemittel einfach nur
draufgeschüttet, besteht die Gefahr dass die Lösung geschichtet, also unten hoch und oben niedrig konzentriert
ist. Das gibt miese NMR-Spektren, die Ihnen nicht gefallen werden und es kann nicht sein, dass die Beschäftigten
der Messabteilung dazu da sind, Ihre Fehler auszubügeln, indem die Ihnen die Röhrcheninhalte
durchmischen.
Sie handeln bei einem unklaren Versuchsresultat nach der Devise: "Na egal, machen wir
mal erst mal 'n NMR." In der Regel können Sie mit so einem Spektrum nichts anfangen, weil
die Substanz 25,3 Komponenten enthielt, deren Banden Sie im Spektrum nicht auseinanderhalten
können. Sie werden sich ein bisschen ärgern über den unnötigen Aufwand der
Probenpräparation. Aber die Damen und Herren, die das Spektrum für Sie gemessen haben, die
haben natürlich gleich gesehen, was los ist. Und die wissen jetzt, dass Sie
gern Schrott abgeben... Ob Sie vielleicht doch vorher mal per DC oder GC gucken, ob
ein Spektrum überhaupt erfolgversprechend ist?
NMR-Spektren
Lösung ansetzen
Problem:
Von einer Substanz soll ein NMR-Spektrum aufgenommen werden und es ist Ihre Aufgabe, dazu eine
Lösung herzustellen und in ein NMR-Röhrchen einzufüllen.
Sie brauchen:
Eine Flasche mit ganz normalem (billigen) Chloroform (Ev. auch DMSO)
Eine Flasche mit deuteriertem (teuren) Chloroform (Ev. stattdessen DMSO-d6)
Zwei kleine Gläschen (Das können auch Reagenzgläschen sein.)
Sie sollten bei der weiteren Arbeit ein wenig daran denken, dass Chloroform nach der
TRGS 905 bei der Verwendung als krebserzeugend
(K2) zu gelten hat.
Zuerst nehmen Sie das billige "normale" Chloroform und testen die Löslichkeit der Substanz.
Deuteriertes Chloroform ist um ein Vielfaches teurer als "normales" Chloroform und wird deshalb
nicht für Löseversuche verplempert. Unter den deuterierten Lösemitteln ist Chlorform
dennoch relativ das preiswerteste und verfügt gleichzeitig über ausgezeichnete Lösungseigenschaften.
Es ist deshalb das Lösemittel erster Wahl, wenn ein NMR-Spektrum
aufgenommen werden soll. Auf diesen Löslichkeitstest sollten Sie nur dann verzichten, wenn aus
Vorversuchen die Löslichkeit der Substanz schon bekannt ist. Verlief der Löslichkeitstest
erfolgreich, fahren Sie mit dem nächsten Schritt fort. Andernfalls testen Sie die Löslichkeit
im nächst preiswertem Lösemittel: Das ist Dimethylsufoxid (DMSO). In einem Milliliter sollten sich
etwa 30 mg lösen. Die verwendete Pipette hat erst mal ausgedient. Legen Sie sie am besten ganz
weit weg.
Lösen Sie etwa 30 mg in dem als geeignet ermittelten Lösemittel. Warum das in der
nebenstehenden
Abbildung so kompliziert aussieht, hat folgenden Grund:
Die Flasche mit dem deuterierten Lösemittel ist heilig!
Für eine präparative Nutzung wäre es fast immer egal, wenn an der Pipettenspitze beim
Einpipettieren des Lösemittels in das Probengläschen eine kleine Spur der Substanz hängen
bleibt und beim erneuten Eintauchen in den Lösemittelvorrat dorthin verschleppt wird. Das hier
erfordert aber eine analytische Reinheit!
Sie wollen bei Ihrem Spektrum nicht über komische Banden rätseln, die eigentlich gar nicht
zu Ihrer Substanz gehören sondern von den 3 Dutzend Vorgängern eingeschleppt worden sind!
Also sorgen auch Sie dafür, dass Sie Ihren Nachfolgern keine unerwünschten Geschenksendungen
hinterlassen!!
Stecken Sie in das Gläschen mit der Substanz eine saubere Pipette (ohne Hütchen) und benutzen Sie
diese
Pipette als Trichter! Damit die ganze Konstruktion nicht umkippt, können Sie die
"ich-bin-jetzt-ein-Trichter" Pipette wie nebenstehend ersichtlich, mit einer Stativklemme fixieren.
Die supersaubere Pipette, die Sie benutzen, um das Lösemittel zu transferieren, kennzeichnen
Sie sich bitte als "Nur-ich-darf-in-die-Voratsflasche-eintauchen" Pipette.
Jetzt wird die erhaltene Lösung umgefüllt.
Achtung! Pipettenwechsel!
Die heilige
"Nur-ich-darf-in-die-Voratsflasche-eintauchen" Pipette wird ihres Hütchens beraubt und an
einem sauberen sicheren Ort deponiert. Der Umfüllvorgang erfolgt mit der
"gerade-eben-war-ich-noch-ein-Trichter" Pipette.
Füllen Sie nur vollkommen klare Lösungen in das NMR-Röhrchen. Wenn sich nicht alles
gelöst hat, müssen Sie filtrieren. Wenn in dem
NMR-Röhrchen irgendetwas herumschwimmt, wird Ihr Spektrum mieserabel. Verlassen Sie sich
darauf, dass Ihr Spektrum dann mieserabel wird!
Halten Sie den Auftragszettel an das NMR-Röhrchen, wie in
nebenstehender Abbildung ersichtlich.
Der Zettel hat links einen schwarzen Balken, der Ihnen die erforderliche Füllhöhe des
Röhrchens angibt. Es kommt dabei nicht auf Zehntelmillimeter an. Aber auf +/- 5 mm
genau sollten Sie es schon schaffen. Wenn noch Lösemittel ergänzt werden muss:
Achtung! Pipettenwechsel!
Den Lösemitteltransfer machen Sie wieder mit der
"Nur-ich-darf-in-die-Voratsflasche-eintauchen" Pipette, und die eben noch zum Transfer der
Lösung verwendete Pipette wird wieder zur
"Mist!-Jetzt-darf-ich-schon-wieder-bloß-Trichter-sein" Pipette.
Das NMR-Röhrchen wird zugestöpselt. Kennzeichnen Sie es mit einer Beschriftung,
die identisch mit dem Eintrag auf dem Auftragszettel ist.
Das kann z.B. die Versuchsnummer sein. Bringen Sie die Kennzeichnung oben an, sonst erhalten Sie
ein Filzstiftspektrum.
Irgendwie müssen Sie jetzt das Röhrchen an dem Auftragszettel befestigen. Mit Tesa-Film würden Sie
sich sehr unbeliebt machen, denn man müsste das für die Messung wieder auseinanderfummeln und wenn vom Klebstoff
etwas am Röhrchen haften bleibt ... siehe oben unter Kennzeichnung.
Gott sei Dank sind die Röhrchen ja aber extra so erfunden worden, dass Sie durch die von einem gewönlichen Locher
erzeugten Löcher passen. Oben rein und unten wieder raus - das hält prima fest und lässt sich andererseits auch
ganz leicht wieder trennen. Gegen das Versprechen, ein Superprotokoll zu schreiben, dürfen Sie auch mal den
Assistentenlocher benutzen. Im Bild sehen Sie noch einmal die Stellen, die auf Röhrchen und Auftragszettel
identisch beschriftet sein sollen. Füllen sie auch den Rest des Auftrags gewissenhaft aus.
Wenn Ihnen gerade nicht danach ist, Versprechungen zu machen, oder wenn im ganzen Praktikum und überhaupt kein
Assistent mit Locher aufzutreiben ist, dann können Sie sich auch wie folgt unabhängig machen: Kniffen Sie
den Auftragszettel parallel zum Rand und reißen Sie an der Kante an zwei verschiedenen Stellen ein ganz klein wenig ein (a).
Nach dem Auseinanderfalten erhalten Sie zwar kein Löcher, aber dafür zwei kleine Schlitze (b) in die man das
Röhrchen genauso gut hineinstecken kann.
Das Probenröhrchen sieht bedeutend
unscheinbarer aus als die Rechnung, die man für neue Röhrchen bezahlen muss. Es lohnt sich also, die
Röhrchen wiederzuverwenden.
Nach der Messung bringen Sie bitte deshalb das Probenröhrchen unverzüglich wieder zurück! Entleeren Sie als
erstes den Inhalt und spülen Sie gut mit Aceton durch! Eingetrocknete Rückstände sind nur mit erheblich
größerem Aufwand wieder zu entfernen.
Das derart vorgereinigte Röhrchen händigen Sie bitte Ihrem Assistenten aus, der Ihnen
dafür im Gegenzug Ihr Spektrum anfertigt.
Sie bekommen von der Messabteilung nämlich gar kein ausgedrucktes Spektrum.
Vielmehr stellt die Messabteilung nur die Rohdaten im Netz zur Verfügung, aus denen dann mit einer speziellen, auch den
Assistenten zur Verfügung stehenden Software das Spektrum generiert wird.
Online-Information
Handout (pdf)
