1. 什麼是偶合常數
一:在磁場作用下,分子中的質子會產生自旋,鄰近質子之間也會產生相互影響從而影響對方的核磁共振吸收,這種相互作用稱為自旋偶合,自旋偶合的度量稱為自旋的偶合常數(coupling constant)。
二:偶合常數的影響因素
偶合常數的影響因素可主要從三個方面考慮:偶合核間隔距離、角度及電子雲密度等。峰裂距只決定於偶合核的局部磁場強度,因此,偶合常數與外磁場強度無關。
(1) 間隔的鍵數:相互偶合核間隔鍵數增多,偶合常數的絕對值減小。
偕偶(geminal coupling):是同碳兩個氫的偶合,也稱同碳偶合。偶合常數用表示。—般為負值,但變化范圍較大,與結構有密切關系。一般來說,大多數雜化基團上的氫的為-10~-15HZ。在飽和溶液中,同碳偶合引起的分裂經常在NMR譜上看不到,如甲基上的三個氫因甲基的自由旋轉,化學位移相同,因此甲基峰為單峰。烯氫的=0~5Hz,在 NMR上可以看到同碳偶合引起的分裂。
鄰偶(vicinal coupling):是相鄰碳原子上的氫核間的偶合,即相隔三個鍵的氫核間的偶合,用表示。在 NMR中遇到最多是鄰偶,一般=6~8Hz。
遠程偶合(long range coupling):是相隔四個或四個以上鍵的氫核偶合。例如,苯環的間位氫的偶合, =1~4Hz;對位氧的偶合,=0~2Hz 。除了具有大π鍵或π鍵的系統外,遠程偶合常數一般都很小。
(2 ) 角度:角度對偶合常數的影響很敏感。以飽和烴的鄰偶為例,偶合常數與雙面夾角α有關。α = 90度時 ,J 最小;在α < 90度時,隨α的減小,J增大;在α> 90度時,隨α的增大,α增大。這是因為偶合核的核磁矩在相互垂直時,干擾最小。
(3)電負性:因為偶合作用是靠價電子傳遞的,因而取代基X的電負性越大,的越小。偶合常數是核磁共振譜的重要參數之一,可用它研究核間關系、構型、構象及取代位置等。一些有代表性的偶合常數列於下圖中
2. ddd的耦合常數
偶合常數的計算方法
一般情況下,要標注耦合常數的是d,t,dd,dt,td,q峰等。dd,td,dt峰就比d,t峰情況復雜,在這種情況下首先是要確定這是哪種峰型,然後確定哪兩條峰之間的差才是耦合常數。
1. d 峰:將確定兩個化學位移(ppm)值相減,然後乘以相應的核磁儀器頻率(如300M核磁,乘以300即可),即(A-B)* 300,化學位移標注中間值。
2. t 峰:(A-B)*核磁儀器頻率。化學位移標注中間B峰的。
3. dd峰和q峰:這兩種峰型容易混淆,需要注意判別。
3. 如何區別dd峰與q峰,如何計算它們各自的耦合常數
耦合常數隨場強變化而變化;化學位移則。用兩個不同場強的核磁儀測同一樣品。有變化的是耦合分裂;不變的是化學位移。
6, 6δH (CDCl3)0, 3, 4, m).1-1.8.4 (12H.4 Hz).64 (1H,雙峰寫右邊的峰的位移到左邊峰的位移,m) dd J=11.82 (3H.2-4.0.90 (1H, t J= 6.0 (2H, 3,此時就產生J,dd J=10,有的寫范圍單峰就寫一個數值用s表示1 Hz), 1.8 Hz);
用d表示.4 (1H:有的寫中間的那個峰的位移, 1,J的演算法就是左邊那個峰的化學位移-右邊鋒的化學位移再乘以做核磁用的兆數,如果是一個標準的三沖鋒,m) 這是JOC文章中的核磁描述化學位移8-2。
(3)有機化學如何計算偶合常數擴展閱讀:
在用場論語言描述時,耦合常數是描寫粒子轉化的相互作用拉格朗日量密度中的系數參量g。由於粒子轉化的概率總是正比於耦合常數g的平方,有時又把α=g/4r稱為耦合常數。電子和電磁場的耦合常數按原始的定義就是電子的電荷g=-e,按後一定義就是:
α=g2/4π=e2/4π
在量子論中,耦合常數用來表徵作用強度。強相互作用的耦合常數是電磁力的104倍,是弱相互作用的105倍,是引力的1040倍。