偶合与偶和常数

目录一自旋裂分与自旋偶合1.1自旋裂分及其原因1.2自旋偶合二偶合常数2.1偶合常数的表示方法2.2偶合常数的影响因素三偶合的类型3.1同碳偶合3.2邻碳偶合3.3远程偶合3.4与其他质子的偶合四偶合的一般规律一、自旋裂分和自旋偶合氢核不是总表现为单峰，有时为多重峰。分辨率较低时一般为单峰，但在高分辨率下则变为多重峰。1.1自旋裂分及其原因如左图所示，当HB核核自旋取向与外加磁场平行时，可以加强原有磁场对HA核的作用.如右图所示，当HB核核自旋取向与外加磁场反平行时，可以减弱原有磁场对此HA核的作用。2Hb3HbHaHb1Hb2Hb3HaHb1Hb2HaHb1HaHb如果邻近有多个氢核，氢核的峰还可以裂分为三重、四重、或多重峰，如下图所示：1.2自旋偶合这种分子中自旋核与自旋核之间相互作用称自旋-自旋偶合,简称自旋偶合。由自旋偶合产生的多重谱峰现象称为自旋裂分。偶合是裂分的原因，裂分是偶合的结果。自旋－自旋偶合，可反映相邻核的特征，可提供化合物分子内相接和立体化学的信息。二偶合常数（J）2.1偶合常数的表示方法一般情况下，自旋偶合产生共振峰的分裂后，两峰之间的距离称为偶合常数，用J表示（以Hz为单位）。J的大小表明自旋核之间偶合程度的强弱。表达方式：相隔键数nJXY偶合原子偶合常数2.2偶合常数的影响因素J不因外磁场的变化而变化，受外界条件（如温度、浓度及溶剂等）的影响也比较小，它只是化合物分子结构的一种属性。与成键间隔的数目、成键类型、取代基电负性等有关。三偶合的类型3.1同碳偶合指间隔2个单键的质子之间的偶合，即连在同一个碳上的2个质子之间的偶合。用2J表示。CHH2J=12~15C=CHH2J=0~3指间隔3个单键的质子之间的偶合，即相邻2个碳上的质子之间的偶合。用3J表示3.2邻碳偶合H-C-C-H3J=5~9Hz3J与邻碳上两个所处平面的夹角有关，如下图所示（称为Karplus曲线）3.3远程偶合远程偶合是指超过三个化学键以上的核间偶合作用；偶合常数很小；只有当两个核处于特殊空间位置时，跨越四个或四个以上化学键的偶合作用才能检测到。C=CHaHbCHcJac=0~1.5Jbc=1.6~3.03.4质子与其它核的偶合有机化合物含有其他的自旋量子数不等于零的核，与1H也会发生偶合作用。2D与1H主要出现在氘代溶剂中，J值约为1H和1H偶合的1/6.5。19F与1H之间的偶合较强，从相隔2个键到5个键的偶合都能观测到；31P对1H的偶合相对较弱。一组磁等价的核如果与另外n个磁等价的核相邻时，这一组核的谱峰将被裂分为2nI＋1个峰，如I＝1/2，裂分峰数目等于n＋1个，通常称为“n＋1规律”。如某组核既与一组n个磁等价的核耦合，又与另一组m个磁等价的核耦合，且两种耦合常数不同，则裂分峰数目为(n+1)(m+1)。四偶合的一般规律因偶合而产生的多重峰相对强度可用二项式(a+b)n展开的系数表示，n为磁等价核的个数；裂分峰组的中心位置是该组磁核的化学位移值。裂分峰之间的裂距反映偶合常数J的大小；磁等价的核相互之间有偶合作用，但没有谱峰裂分的现象。