260129-用一维核磁区分吡唑的两个异构体#

开了个图上的反应，LCMS两个主峰是同一个Mass值，说明是两个异构体，过了个柱子，拿到两个产品，用CDCl3做了一维核磁如下： 通过核磁可以看出，位移区别最大的峰就是6号碳，即为吡唑取代基上的第一个碳原子，peak1 是在4.8， peak2是在4.4。 区分这两个产物问了gemini pro：

结论先行：

• Peak 1 是 1,5-异构体（烷基接在靠近酯基的氮原子上，即 Methyl 1-alkyl-1H-pyrazole-5-carboxylate）。
• Peak 2 是 1,3-异构体（烷基接在远离酯基的氮原子上，即 Methyl 1-alkyl-1H-pyrazole-3-carboxylate）。

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详细解析与区分依据#

区分这两个异构体最关键的证据是 N-CH2 （与吡唑环氮原子直接相连的亚甲基）的化学位移。

1. 关键位移分析 ($N-CH_2$)#

• Peak 1 (δ 4.86 – 4.74):

  这里的 $N-CH_2$ 信号出现在 ~4.8 ppm。这是一个非常显著的低场位移（数值较大）。

  • 原因： 在 1,5-异构体 中，N-烷基链与酯基（-COOMe）处于相邻位置（Ortho-like relationship）。酯基的羰基具有很强的各向异性去屏蔽效应（Deshielding effect），且由于空间拥挤，导致与氮相连的亚甲基质子信号向低场移动显著，通常比1,3-异构体高出 0.4 - 0.6 ppm。

• Peak 2 (δ 4.42 – 4.36):

  这里的 $N-CH_2$ 信号出现在 ~4.4 ppm。这是 N-烷基吡唑的典型化学位移范围。

  • 原因： 在 1,3-异构体 中，N-烷基链远离酯基，不受羰基的直接去屏蔽影响，因此化学位移处于正常范围。

2. 结构指认#

Peak 1: 1,5-异构体 (N-烷基与酯基相邻)

• 结构名称： Methyl 1-(2-((tetrahydro-2H-pyran-2-yl)oxy)ethyl)-1H-pyrazole-5-carboxylate
• 特征：
  • $N-CH_2$ 在 4.8 ppm (受酯基影响，显著低场)。
  • 通常在 $K_2CO_3$ 条件下，由于位阻效应，这个通常是次要产物（但在某些特定溶剂或螯合效应下比例可能变化）。

Peak 2: 1,3-异构体 (N-烷基与酯基相距较远)

• 结构名称： Methyl 1-(2-((tetrahydro-2H-pyran-2-yl)oxy)ethyl)-1H-pyrazole-3-carboxylate
• 特征：
  • $N-CH_2$ 在 4.4 ppm (正常范围)。
  • 由于位阻较小，这通常是反应的主要产物。

3. 辅助证据 (THP 保护基信号)#

在这两个谱图中，THP 保护基上的特征质子（O-CH-O，即THP环上的2号位质子）化学位移变化不大，可以作为内标参考：

• Peak 1 中：δ 4.54 (t)

• Peak 2 中：δ 4.54 – 4.47 (m)

  这说明 THP 部分的环境在两个分子中差异不大，差异主要来自于直接连接吡唑环的 $CH_2$。

辅助证据#

找了类似物的核磁：离酯基近的甲基，受去屏蔽效应影响，核磁更偏高场（4.19 > 3.97）