以下內容99.9%不會考 純參考用 來點比較物理的解釋 recall一下高中的物理學 帶電的particle進入磁場 會放出電磁波 而且會做圓周運動 有一定角頻率 反過來如果找到一個電磁波讓他吸收 則會改變他的半徑與角頻率 在NMR中也相同, H是帶電粒子, 有兩個自旋方向, 上或下, 在磁場中自旋時候會產生電流與磁場 B ^ spin | ^ | / |/ ------- H周圍的電子也會與電磁波作用 像屏壁作用一樣, 電子密度越高的地方 電磁波就得越強才能對H作用到 這是shielding與chemical shift的來源 X-C-H 上的X電負度越高, 造成H上的電子密度越低 就越de-shielding, 越down field 如果碰到具有雙(三)鍵的系統, 除了inductive effect外 還會額外造成局部的磁場, 随著方向的不同, 會有de-shielding與shield 在來看n+1 rule, 剛剛講到H會產生磁場, 所以一個H旁邊如果有另外 一個H, 隨著自旋方向不同, 他們的磁場會有互相增強(同向), 減弱(反向) 那造成的吸收位置就會各別偏左, 偏右等距離, 空間上兩者自旋出現同相與反相的機率各一半, 所以是同高度兩根, 產生doublet (1/2, 1/2) (-1/2, -1/2) | (1/2, -1/2) (-1/2, 1/2) (可能的排列"方向") 那在增加一個H, 就是triplet, 這種作用叫coupling 因為一個分子式上面, 靠近的兩個H之間的距離在相同溫度下是固定的, 所以這兩個H-H間的coupling會是一個定值, 就是J-coupling, 值就是coupling constant, 所以類似的化學結構, 有類似的chemical shift 就有類似的coupling constant, 靠著統計各類型的結構產生的資料庫 就可以利用來判斷未知物結構 事實上n+1 rule是同環境的H coupling constant相同或過於接近的結果, 每一個H都與另一個H發生一次分裂, 但是如果chemical shift相同 (同環境下不同的H), 他們就會疊加在一起, 最後產生n+1的結果 | 4 | | 2 2 | | | | 1 2 1 coupling constant的大小除了跟距離外也跟兩個C-H bond的夾角有很大的關係 為cos的函數(磁場作用的關係), 0與180度最強 所以在環的系統上, H對隔壁碳上axial與equatorial的H coupling constant是不同的 但是如果不是環的系統, 由於化學鍵會旋轉, 角度不是固定的, 所以coupling constant 就不會顯示出不同 所以homotopic的兩H不會互相分裂, enantiotopic的兩H如果不能自由旋轉也會分裂 diastereotopic的一定會分裂, 但是coupling constant值大小就很難說 --

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