1H-Verschiebungen vorhersagen, bevor gemessen wird: was das Vertrauensintervall verrät
Autor: CovaSyn-Team, Expertinnen und Experten für Chemie und Analytik · Aktualisiert am 2026-08-04
Kurz und direkt
Eine Verschiebungsvorhersage ersetzt keine Messung. Sie beantwortet die Frage davor: welche Signale werden sich überlappen, und welche werden eine Zuordnung tragen. Für Paracetamol sagt das Werkzeug neun Protonensignale voraus. Das NH-Signal liegt bei 9,24 ppm mit einem Intervall von nur einem ppm Breite, das aromatische H-C4 dagegen bei 7,29 ppm mit einem Intervall von 4,54 bis 10,04 ppm.
Das ist die eigentliche Information. Auf das NH-Signal lässt sich eine Zuordnung stützen, auf H-C4 nicht. Wer die Vorhersage als Punktwert liest und die Intervallbreite ignoriert, behandelt beide gleich und begründet eine Zuordnung mit einer Zahl, die das Modell selbst nicht traegt.
Das gerechnete Ergebnis
| Position | Vorhersage (ppm) | Vertrauensintervall | Breite (ppm) |
|---|---|---|---|
| H-N1 (Amid-NH) | 9.24 | 8,74 bis 9,74 | 1 |
| H-O2 (phenolisches OH) | 8.84 | 7,10 bis 10,59 | 3.49 |
| H-C4 (aromatisch) | 7.29 | 4,54 bis 10,04 | 5.5 |
| H-C5 (aromatisch) | 7.28 | 6,66 bis 7,90 | 1.24 |
| H-C2 (aromatisch) | 6.65 | 6,44 bis 6,86 | 0.42 |
| H-C3 (aromatisch) | 6.63 | 6,21 bis 7,04 | 0.83 |
| H-C1a (Acetyl-CH3) | 1.95 | -0,80 bis 4,69 | 5.49 |
| H-C1b (Acetyl-CH3) | 1.95 | -0,80 bis 4,69 | 5.49 |
| H-C1c (Acetyl-CH3) | 1.94 | -0,81 bis 4,68 | 5.49 |
Gerechnet am 03.08.2026 mit covnmr_predict, Kern 1H, SMILES CC(=O)Nc1ccc(O)cc1. Wörtliche Werkzeugausgabe, Verfahren csp5.
Wofür ist eine Vorhersage im Alltag gut?
Für drei Dinge. Erstens für die Planung: wenn zwei erwartete Signale im selben Bereich liegen, lohnt sich ein anderes Lösungsmittel oder ein zweidimensionales Experiment, und das entscheidet man besser vor der Messzeit als danach. Zweitens für die Gegenprobe: weicht ein gemessenes Signal deutlich vom vorhergesagten Bereich ab, ist das ein Hinweis auf eine andere Struktur, ein Nebenprodukt oder ein Loesungsmitteleffekt. Drittens für die Kandidatenprüfung, wenn mehrere Strukturvorschläge zu einer Masse passen.
Wofür sie nicht gut ist: als Beleg. Eine vorhergesagte Verschiebung ist ein Erwartungswert aus einem Modell, keine Messung. In einer Einreichung steht das gemessene Spektrum, nicht die Vorhersage.
Warum sind die drei Methylprotonen nicht identisch?
Im Ergebnis unten stehen für die Acetyl-Methylgruppe drei Werte, 1,95, 1,95 und 1,94 ppm. Chemisch sind diese drei Protonen durch freie Rotation äquivalent und ergeben ein einziges Signal. Die drei leicht verschiedenen Zahlen sind ein Artefakt der atomweisen Vorhersage, nicht ein physikalischer Befund. Ein Gegenlauf belegt das: für Toluol sagt dasselbe Verfahren für alle drei Methylprotonen exakt 2,36 ppm vorher. Das Modell mittelt also nicht über rotationsäquivalente Kerne, es sagt jeden Kern einzeln vorher, und ob die Werte zusammenfallen, ist Rechenergebnis und nicht Absicht. Wer die Ausgabe unbesehen in eine Tabelle übernimmt, dokumentiert einen Unterschied, den es nicht gibt.
Ein zweiter Punkt gehört dazu, und er ist die häufigere Fehlerquelle: die Bezeichnungen H-C2 bis H-C5 sind interne Atomindizes des Werkzeugs, keine Positionsnummern nach IUPAC. Ein Gegenlauf mit Phenol zeigt das eindeutig. Dort liegt H-C2 bei 7,22 ppm, also im Bereich der meta-Protonen, während die ortho-Protonen als H-C4 und H-C5 bei 6,81 und 6,82 ppm erscheinen. Wer H-C2 als ortho-Position zur Hydroxylgruppe liest, weil die IUPAC-Zaehlung das nahelegt, ordnet falsch zu. Diese Seite nennt die Bezeichnungen deshalb wörtlich so, wie das Werkzeug sie ausgibt, und leitet daraus keine chemische Position ab.
Das ist der Grund, warum diese Seite die Rohausgabe zeigt statt einer aufgeräumten Fassung. Eine Vorhersage ist ein Werkzeug für jemanden, der weiss, was er liest.
Häufige Fragen
- Berücksichtigt die Vorhersage das Lösungsmittel?
- Der gezeigte Lauf übergibt kein Loesungsmittel. Gerade die austauschbaren Protonen, also NH und OH, verschieben sich je nach Lösungsmittel und Wassergehalt erheblich und können ganz verschwinden. Die breiten Intervalle dieser beiden Signale bilden genau diese Unsicherheit ab.
- Warum reicht das Intervall bei der Methylgruppe unter null?
- Weil das Modell für aliphatische Protonen einen sehr weiten Erwartungsbereich ansetzt und die untere Grenze rein rechnerisch unter null faellt. Physikalisch sind negative Verschiebungen gegenüber Tetramethylsilan möglich, aber für eine Acetylgruppe nicht zu erwarten. Das ist eine Modellgrenze, die man kennen muss.
- Kann ich auch 13C vorhersagen?
- Ja, der Kern ist ein Aufrufparameter. Für die Strukturaufklärung ist die Kombination aus beiden Kernen deutlich aussagekräftiger als einer allein, weil sich die Mehrdeutigkeiten der beiden Bereiche selten decken.
- Wie vergleiche ich Vorhersage und Messung sauber?
- Nicht Signal für Signal nach kleinstem Abstand, sondern nach Zuordnung. Zwei Signale, deren Intervalle sich überlappen, dürfen nicht allein aufgrund der Vorhersage getrennt zugeordnet werden. Dafür gibt es zweidimensionale Experimente, und ein Werkzeug für den Abgleich von vorhergesagtem und gemessenem Spektrum.
- Was bedeutet die Methodenangabe csp5?
- Sie benennt das verwendete Vorhersageverfahren und erscheint in jeder Zeile der Ausgabe. Sie gehört in die Dokumentation, wenn die Vorhersage in einem Bericht auftaucht: die Angabe, mit welchem Verfahren eine Zahl entstanden ist, ist Teil der Nachvollziehbarkeit.
Quellen
- ICH Q6A: Spezifikationen und Prüfverfahren für neue Wirkstoffe und Arzneimittel. Rahmen für die Frage, welche analytische Aussage belegt sein muss.
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