Pople-Notation

Die Pople-Notation ist nach dem Chemie-Nobelpreisträger John A. Pople benannt und bezweckt eine einfache Darstellung von wiederholt auftauchenden Spin-Kopplungsmustern in der NMR. Sie ist durch Symmetrieüberlegungen herzuleiten und sagt einem, wieviele Spektrallinien und mit welcher Multiplizität im NMR-Spektrum zu erwarten sind.

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Geschichte

Die Pople-Notation ist zu Ehren des 1998er Chemie-Nobelpreisträgers John A. Pople benannt. Sie hat sich dank ihrer Einfachheit rasch in der analytischen und physikalischen Chemie verbreitet.

Definitionen

Man definiert für jeden Kernspin einen Buchstaben:

• A, B, M, N, X, Y

Ist die chemische Verschiebung zweier Kerne ähnlich, so schreibt man:

• AB, MN, XY
• A₂B₂, AB₃, ...

Ist die chemische Verschiebung deutlich unterschiedlich, deutet man dies an durch Verwendung von Buchstaben, die im Alphabet weit voneinander weg sind:

• AM, AN
• A₂M, AM₄, ...

Ist die chemische Verschiebung um Grössenordnungen unterschiedlich, deutet man das so an:

• AX, AY
• A₂X₂

Bei gleicher chemischer Verschiebung aber Kopplung untereinander schreibt man:

• AA', XX'
• AA'XX'

Tipp: Wenn sich zwei chemisch äquivalente Kerne durch eine Symmetrieoperation ineinander überführen lassen und dabei alle anderen spintragenden Atome in Ruhe gelassen werden, koppeln sie nicht.

Beispiele

a) Bei 1,1-Difluorethen sind dich Protonenverschiebungen identisch (chemische Äquivalenz), jedoch Kopplung untereinander vorhanden. Begründung: Wenn zwei Protonkerne chemisch äquivalent sind, jedoch miteinander koppeln, nennt man es ein AA' Spinsystem. Sind noch zwei weitere spintragende Atome vorhanden, z.B. Fluor, so hat man zusätzlich XX'. Das Gesamtsystem ist also AA'XX'. Folge: Man hat im H-NMR ein Oktett.

b) Die vier Methanprotonen koppeln nicht untereinander, man hat ein A4 System. Folge: Man hat im H-NMR ein Singulett.

c) Bei 1,1-Dichlorethen hat man ein A2 System. Begründung: Es gibt eine Symmetrieoperation (hier: Spiegelebene), die die zwei Protonen ineinander überführt. Die Chloratome werden zwar auch bewegt, sind aber nicht spintragend. Folge: Man hat im H-NMR ein Singulett.