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自旋的偶合常數的定義和作用

2022.11.14

自旋偶合的量度稱為自旋的偶合常數(coupling constant),用符號J表示,J值的大小表示了偶合作用的強弱J的左上方常標以數字,它表示兩個偶合核之間相隔鍵的數目,J的右下方則標以其它信息。就其本質來看,偶合常數是質子自旋裂分時的兩個核磁共振能之差,它可以通過共振吸收的位置差別來體現,這在圖譜上就是裂分峰之間的距離。

偶合常數的大小與兩個作用核之間的相對位置有關,隨著相隔鍵數目的增加會很快減弱,一般來講,兩個質子相隔少于或等于三個單鍵時可以發生偶合裂分,相隔三個以上單鍵時,偶合常數趨于零。例如在丁酮中,Ha與Hb之間相隔三個單鍵,因此它們之間可以發生偶合裂分,而 Ha與Hb或Hb與Hc之間相隔三個以上的單鍵,它們之間的偶合作用極弱,也即偶合常數趨于零。但中間插人雙鍵或三鍵的兩個質子,可以發生遠程偶合。

化學位移隨外磁場的改變而改變。偶合常數與化學位移不同,它不隨外磁場的改變而改變。因為自旋偶合產生于磁核之間的相互作用,是通過成鍵電子來傳遞的,并不涉及外磁場。因此,當由化學位移形成的峰與偶合裂分峰不易區別時,可通過改變外磁場的方法來予以區別。


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