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耦合常数是什么意思?
耦合常数是表示粒子通过相互作用转变过程强度的参数。电子可以发射或吸收光子,电子与电磁场的耦合常数就是电子的电荷。耦合常数可以是具有一定维数的实量,不同粒子跃迁过程的耦合常数是不同的。在量子理论中,耦合常数用来表征作用的强度。强相互作用的耦合常数是电磁力的104倍,弱相互作用的105倍,引力的1040倍。
耦合常数的一般定律
如果一组磁等价核与其他n个磁等价核相邻,这组核的光谱峰会分裂成2nI+1个峰,例如I=1/2,分裂峰的个数等于n+1,通常称为“n+1定律”。如果一组核与一组N个磁等效核和另一组M个磁等效核耦合,且它们的耦合常数不同,则分裂峰的个数为(n+1)(m+1)。
什么是耦合常数
一:在磁场的作用下,分子中的质子会自旋,相邻的质子也会相互作用,从而影响彼此的核磁共振吸收。这种相互作用称为自旋耦合,自旋耦合的度量称为自旋的耦合常数。
二、耦合常数的影响因素
耦合常数的影响因素主要可以从耦合核间距、角度、电子云密度三个方面考虑。峰值分裂距离只由耦合核的局域磁场强度决定,因此耦合常数与外界磁场强度无关。
(1)间隔键的数量:相互耦合的核中的间隔键的数量增加,耦合常数的绝对值减小。
成对偶联:是两个氢原子与碳的偶联,也称为同碳偶联。耦合常数由以下公式表示。——一般为负,但变化幅度较大,与结构密切相关。一般来说,大部分杂化组的氢含量为-10~-15HZ。在饱和溶液中,由于与碳偶联而引起的分裂在核磁共振谱中常常是不可见的。比如甲基上的三个氢由于甲基的自由旋转,化学位移相同,所以甲基峰是单峰的。氢=0~5Hz,核磁共振上可以看到与碳偶合引起的分裂。
邻位偶联:指相邻碳原子上氢核之间的偶联,即被三个键隔开的氢核之间的偶联,用表示。在核磁共振中,大部分是相邻对,一般=6~8Hz。
长程耦合:是由四个或四个以上的键分开的氢核耦合。比如苯环间氢的偶合= 1 ~ 4hz;二次氧耦合,=0~2Hz。除了具有大π键或π键的体系外,远程耦合常数一般都很小。
(2)角度:角度对耦合常数非常敏感。以饱和烃的相邻偶为例,耦合常数与夹角α有关。当α = 90度时,j最小;当α为90度时,随着α的减小,J增大;当α为90度时,α随α增大。这是因为当耦合核的核磁矩相互垂直时,干扰最小。
(3)电负性:由于偶合是由价电子转移的,取代基X的电负性越大,越小。耦合常数是核磁共振波谱的重要参数之一,可以用来研究原子核、构型、构象和取代位置之间的关系。下图列出了一些有代表性的耦合常数。
如何计算核磁共振谱的耦合常数
比如排量7.801和7.809。你测试的条件是300米磁共振。从而计算出纳米J=(7.809-7.801)×300=2.4的公共耦合常数。比那更复杂。
简单来说就是两个峰的位移之差,乘以核磁共振的MHz数。简单来说,如果用400MHz的核磁共振,两个峰的位移之差,比如0.008乘以400。耦合常熟为0.008*400=3.2,耦合常数为正或负。一般只写正数。
氢-1分子的核磁共振效应在核磁共振谱中的应用。可以用来确定分子结构。当样品中含有氢,特别是同位素氢-1时,核磁共振谱可以用来确定分子结构。氢-1原子也被称为。
扩展信息:
简单的分子有简单的光谱。氯乙烷的光谱含有1.5ppm三重峰和3.5ppm四重峰,积分面积比为3:2。苯的光谱在7.2ppm处只有一个单峰,这是芳环中反磁环电流的结果。
通过与碳-13 NMR结合,1HNMR成为表征分子结构的有力工具。
化学位移符号δ虽然不准确,但却广泛存在,因此在光谱分析中常作为重要的参考数据。范围一般为0.2ppm,有时更大。
准确的化学位移值取决于分子结构、溶剂、温度、NMR分析中使用的磁场强度和其他相邻的官能团。氢原子核对混合轨道畴和成键氢原子的电子效应很敏感。核子通常被吸引电子的官能团所掩盖。未屏蔽的原子核将以较高的δ值反应,而屏蔽的原子核将具有较低的δ值。
百度百科-核磁共振波谱
耦合常数的计算公式是什么?
计算耦合常数的公式是(A减去B)乘以300。将测定的两个化学位移ppm值减去D峰,再乘以相应的核磁仪器频率,如300M核磁,再乘以300。T峰(A减去B)将乘以NMR频率,化学位移将标记为中间的B峰。
耦合常数的特征
在磁场的作用下,分子中的质子会自旋,相邻的质子也会相互作用,从而影响彼此的核磁共振吸收。这种相互作用称为自旋耦合,自旋耦合的测量称为自旋耦合常数。
当自旋体系中存在自旋-自旋耦合时,核磁共振谱发生分裂,分裂距离反映了相互耦合的强度,称为耦合常数,单位为Hz。自旋分裂氢核并不总是单峰的,有时会出现多个峰,一般在低分辨率下是单峰的,但在高分辨率下就变成多峰的。
耦合常数(j)是多少?
耦合常数j
自旋耦合会产生共振峰。分裂后,两个分裂峰之间的距离(单位为Hz)称为耦合常数,用J表示,J的大小表示自旋核之间的耦合程度。与化学位移的频差不同,J不随外磁场的变化而变化,受外界条件(如温度、浓度、溶剂)的影响较小。它只是化合物分子结构的一个属性。如上所述,耦合强度和耦合。
★与碳的偶联,如C上氢核的偶联,用(左上角的数字是彼此分开的单键数)表示。同一个碳偶联常数千差万别,其值与结构密切相关。比如同样的碳偶联在乙烯中是J=2.3Hz,而在甲醛中是J=42Hz。乳沟一般看不出来。为了确定它的裂变常数,需要特殊的* * *,比如同位素替代。
★O-碳偶联用表示。在饱和体系中,O-碳偶联通过三个单键进行,偶联常数约为16Hz。邻碳偶联是核磁共振波谱中最重要的部分,在结构分析中非常有用,也是立体化学研究中最有效的信息之一。它与O-碳上两个平面之间的角度有关,如图16.14所示(称为卡普勒斯曲线)。
看得见的
150~180o,最大;
0~30o,也很大;
60~90o,最低;
90o,约0.3Hz;
当碳原子取代基电负性增大时,则减小,如8.0和7.0。对于I型邻碳偶联,由于质子在同一平面,两个角只能有0o(顺式)或180o(反式),所以(顺式)(反式)。
★远程耦合相距四个或四个以上键的质子耦合称为远程耦合。远程耦合常数很小,一般小于1Hz,通常观察不到。只有在中间插入一个键或者一些特殊空结构的分子才能观察到。根据偶合常数可以判断偶合氢核之间的强连接关系,有助于推断化合物的结构。但是没有完整的理论来解释和说明。
对于无法显示的部分,请参见。
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