कक्ष ताप पर, [(C5H5)2Fe (CO)2] का ¹H-NMR स्पेक्ट्रम समान तीव्रता के दो शिखर दर्शाता है किंतु निम्न ताप पर चार अनुनाद दर्शाता है, जिनकी आपेक्षिक तीव्रताओं का अनुपात 5:2:2:1 है। C₅H₅^- की हैप्टीसीटी कितनी हैं?

संकल्पना:

• प्रोटॉन नाभिकीय चुंबकीय अनुनाद या ¹H NMR, किसी पदार्थ के अणुओं के भीतर हाइड्रोजन नाभिकों के संबंध में NMR स्पेक्ट्रोमिति में नाभिकीय चुंबकीय अनुनाद का अनुप्रयोग है, ताकि उसके अणुओं की संरचना निर्धारित की जा सके।
• प्रोटॉन NMR स्पेक्ट्रा को +14 से -4 ppm तक के परिसर में रासायनिक विस्थापन और प्रोटॉन के बीच चक्रण-चक्रण युग्मन द्वारा चिह्नित किया जाता है। प्रत्येक प्रोटॉन के लिए एकीकरण वक्र प्रत्येक प्रोटॉन की प्रचुरता को दर्शाता है।

व्याख्या:

• यौगिक (C5H5)2Fe(CO)2 में दोनों \(\left( {{{\rm{\eta }}^{\rm{1}}}{\rm{ - }}{{\rm{C}}_{\rm{5}}}{{\rm{H}}_{\rm{5}}}} \right)\) और \(\left( {{{\rm{\eta }}^{\rm{5}}}{\rm{ - }}{{\rm{C}}_{\rm{5}}}{{\rm{H}}_{\rm{5}}}} \right)\) लिगैंड होते हैं।
• कमरे के तापमान पर 1H NMR स्पेक्ट्रम कमरे के तापमान पर समान क्षेत्र के दो एकल दिखाता है।
• ऐसा इसलिए है क्योंकि \(\left( {{{\rm{\eta }}^{\rm{1}}}{\rm{ - }}{{\rm{C}}_{\rm{5}}}{{\rm{H}}_{\rm{5}}}} \right)\) वलय के पाँच समतुल्य प्रोटॉन 1H NMR स्पेक्ट्रा में एक एकल दिखाएंगे।
• जबकि, \(\left( {{{\rm{\eta }}^{\rm{1}}}{\rm{ - }}{{\rm{C}}_{\rm{5}}}{{\rm{H}}_{\rm{5}}}} \right)\) रिंग भी 1H NMR स्पेक्ट्रा में एक एकल दिखाएगा, हालांकि प्रोटॉन सभी समतुल्य नहीं हैं।

• यह “रिंग व्हिज़र” तंत्र के कारण है, जिसके द्वारा \(\left( {{{\rm{\eta }}^{\rm{1}}}{\rm{ - }}{{\rm{C}}_{\rm{5}}}{{\rm{H}}_{\rm{5}}}} \right)\) के एकलहैप्टो वलय की पाँच वलय स्थितियां कमरे के तापमान पर 1,2-धातु विस्थापन के माध्यम से इतनी तेजी से पस्पर विनिमय करती हैं कि NMR स्पेक्ट्रोमीटर वलय के लिए केवल औसत सिग्नल का पता लगा सकता है।
• निम्न तापमान पर, यह प्रक्रिया धीमी होती है, और \(\left( {{{\rm{\eta }}^{\rm{1}}}{\rm{ - }}{{\rm{C}}_{\rm{5}}}{{\rm{H}}_{\rm{5}}}} \right)\) के प्रोटॉन के लिए अलग-अलग अनुनाद निम्न तापमान पर स्पष्ट हो जाते हैं, 4.5 ppm पर शिखर \(\left( {{{\rm{\eta }}^{\rm{5}}}{\rm{ - }}{{\rm{C}}_{\rm{5}}}{{\rm{H}}_{\rm{5}}}} \right)\) स्थिर रहता है, लेकिन \(\left( {{{\rm{\eta }}^{\rm{1}}}{\rm{ - }}{{\rm{C}}_{\rm{5}}}{{\rm{H}}_{\rm{5}}}} \right)\) के लिए 5.7 ppm पर दूसरे शिखर का विस्तार होता है और फिर तीव्रता अनुपात (5 ∶ 2 ∶ 2 ∶ 1) में चार शिखरों में विभाजित हो जाता है।

निष्कर्ष:

इसलिए, C5H5- की हैप्टिसिटी η5 और η1