以下内容99.9%不会考 纯参考用 来点比较物理的解释 recall一下高中的物理学 带电的particle进入磁场 会放出电磁波 而且会做圆周运动 有一定角频率 反过来如果找到一个电磁波让他吸收 则会改变他的半径与角频率 在NMR中也相同, H是带电粒子, 有两个自旋方向, 上或下, 在磁场中自旋时候会产生电流与磁场 B ^ spin | ^ | / |/ ------- H周围的电子也会与电磁波作用 像屏壁作用一样, 电子密度越高的地方 电磁波就得越强才能对H作用到 这是shielding与chemical shift的来源 X-C-H 上的X电负度越高, 造成H上的电子密度越低 就越de-shielding, 越down field 如果碰到具有双(三)键的系统, 除了inductive effect外 还会额外造成局部的磁场, 随着方向的不同, 会有de-shielding与shield 在来看n+1 rule, 刚刚讲到H会产生磁场, 所以一个H旁边如果有另外 一个H, 随着自旋方向不同, 他们的磁场会有互相增强(同向), 减弱(反向) 那造成的吸收位置就会各别偏左, 偏右等距离, 空间上两者自旋出现同相与反相的机率各一半, 所以是同高度两根, 产生doublet (1/2, 1/2) (-1/2, -1/2) | (1/2, -1/2) (-1/2, 1/2) (可能的排列"方向") 那在增加一个H, 就是triplet, 这种作用叫coupling 因为一个分子式上面, 靠近的两个H之间的距离在相同温度下是固定的, 所以这两个H-H间的coupling会是一个定值, 就是J-coupling, 值就是coupling constant, 所以类似的化学结构, 有类似的chemical shift 就有类似的coupling constant, 靠着统计各类型的结构产生的资料库 就可以利用来判断未知物结构 事实上n+1 rule是同环境的H coupling constant相同或过於接近的结果, 每一个H都与另一个H发生一次分裂, 但是如果chemical shift相同 (同环境下不同的H), 他们就会叠加在一起, 最後产生n+1的结果 | 4 | | 2 2 | | | | 1 2 1 coupling constant的大小除了跟距离外也跟两个C-H bond的夹角有很大的关系 为cos的函数(磁场作用的关系), 0与180度最强 所以在环的系统上, H对隔壁碳上axial与equatorial的H coupling constant是不同的 但是如果不是环的系统, 由於化学键会旋转, 角度不是固定的, 所以coupling constant 就不会显示出不同 所以homotopic的两H不会互相分裂, enantiotopic的两H如果不能自由旋转也会分裂 diastereotopic的一定会分裂, 但是coupling constant值大小就很难说 --

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