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核磁共振信号可能有不同数量的峰(行数)。这叫做分裂信号的多重性

信号分裂可以说是最独特和最重要的特征这使得核磁共振光谱学成为确定结构的综合工具。我们稍后会看到它的重要性,但首先,让我们回顾一下信号分割的概念。

最简单的信号由一行组成,称为a单线态,然后是紧身上衣三联体等。一个带有超过7行被称为a多重态

不要把这个和集成这两者没有关系例如,单线态的积分可以是9,四重奏态的积分可以是1:

分裂的起源

导致分裂被氢相同偕的氢)或在相邻的碳(相邻的氢).只有非等效质子分裂了信号对于给定的质子。

一个相邻质子分裂核磁共振信号变成双层体而且两个相邻的质子把信号分成a三联体

例如:Ha和Hb是不等效的质子,所以它们分裂了彼此的核磁共振信号。

让我们先看看双态是如何产生的。如果没有相邻的氢,就会观测到单线态:

如果有一个相邻的质子,它的自旋可以与磁场(B)对齐,也可以与磁场(B)相反0).结果是质子哈感觉到两个磁场;一个略强比B0,另一个略弱于B0

同样的机制,两个相邻的质子把信号分成三部分山峰而且三个质子把它分成四方

有一个公式可以根据相邻的氢来预测峰的数量这个公式叫做N + 1规则,其中n为相邻质子数。

更一般的公式是2nI + 1在哪里磁自旋数是多少对于给定的原子核。因为氢等于1/2,我们用的公式1H NMR是n + 1。

下面是一个核磁共振分裂模式汇总表光谱学。

当两个质子分裂彼此的核磁共振信号时,它们被称为耦合.然而,并不是所有相邻的质子都是耦合的。

信号分裂只发生在非等效质子之间。

它是没有观察到同位质子和对映质子因为他们在化学上是等价的

例如,从简单开始甲烷和乙烷时,两者都有相等的不分裂的质子,信号出现a单线态

1,2-二氯乙烷也是一种分子氢是相等的因此只有一个单线态

但是,如果我们把其中一个Cl原子换成溴,两个碳原子上的氢就不相等了它们把彼此的信号分解成三胞胎

有一个或两个氯原子也会破坏对称性,使得相邻碳上的质子不相等:

也有可能有一个信号被同一个碳上的一个质子分裂如果这些质子是非对映异构的:

让我们看一个例子,在这个例子中,我们只能根据两组质子的分裂模式来区分它们。

例如,我们如何区分下面分子中的两个甲基?

它们都在吸电子基团的旁边具有相当的能量并且它们都有相同的积分。

这就是自旋分裂发挥作用的地方,基于它,一个甲基被认为是三态,另一个是双态(n + 1规则).

到目前为止,这一切都起作用了吗?这里还有一些练习题的多样性在核磁共振光谱中:

核磁共振信号分裂N+1规则多重性练习题

检查也

对“核磁共振波谱学中分裂和多重性(N+1规则)”的三点思考

  1. “有一个公式可以根据相邻氢的数量来预测峰的数量,这被称为n + 1规则,其中n是相邻质子的数量。

    更通用的公式是2nI + 1,其中I是给定原子核的磁自旋数。因为氢等于** 1,所以我们用1H NMR的公式是n + 1。”

    你好,我想确认一下。因为似乎没有一个“磁自旋数”,而且磁数是特定于电子的,我假设所提到的性质是自旋。这个性质对于氢原子核,或者质子来说,大小是1/2,而不是上面写的1。这对吗?谢谢你!

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