Органичните химици използват техника, наречена ядрено-магнитен резонансен спектроскоп, или накратко ЯМР, за да анализират органични молекули на базата на водород и въглерод. Резултатите от теста в измамно проста графика показват пик за всеки атом в молекулата. Определянето на връзката между тях - константата на свързване J - дава възможност на изследователите да определят грима на пробата.
NMR графика
NMR графиката измерва местоположението на всеки йон чрез това как той резонира в магнитното поле на спектроскопа. Резонансът се показва като поредица от пикове. Всеки пик в графиката съответства на елемент в молекулата, така че молекула, съдържаща един въглероден атом и три водородни атома, показва четири пика. Всяко групиране на пикове обикновено се нарича мултиплет, но те също имат специфични имена, определени от броя на пиковете. Тези с два върха се наричат дуплети, тези с три върха са тризнаци и така нататък. Някои са по-сложни: Четири върха може да са или четворка, или може да е дуплет от дуплети. Разликата е, че всички пикове в рамките на четворката имат еднакво разстояние, докато дуплетът от дуплети ще покаже две двойки пикове с различно разстояние между втория и третия пик. Същото важи и за четворки и други мултиплети: Пиковете в даден мултиплет имат същото относително разстояние. Ако разстоянието варира между тях, имате група от по-малки мултиплети, а не един голям.
Преобразуване на пикове в херц
Пиковете се измерват в части на милион, което - в този контекст - означава милионни от работата на спектрографа честота, но константите J се изразяват в херци, така че ще трябва да конвертирате пиковете, преди да определите стойността на J. За да направите това, умножете ppm по честотата на спектрографа в херци и след това разделете на милион. Ако стойността ви е била 1,262 ppm, например, а вашият спектрограф е работил на 400 MHz или 400 милиона херца, това дава стойност 504,84 за първия пик.
Пристигане в J In Duplet
Повторете това изчисление за всеки пик в мултиплета и запишете съответните стойности. Има онлайн калкулатори за ускоряване на този процес или можете да използвате електронна таблица или физически калкулатор, ако предпочитате. За да изчислите J за дуплет, просто извадете по-ниската стойност от по-високата. Ако вторият пик доведе до стойност 502,68, например, стойността за J ще бъде 2,02 Hz. Върховете в триплет или четворка всички имат еднакво разстояние, така че ще трябва само да изчислите тази стойност веднъж.
J В по-сложни мултиплети
В по-сложни мултиплети, като дуплет дуплети, трябва да изчислите малка константа на свързване във всяка двойка пикове и по-голяма между двойките пикове. Има няколко начина да стигнете до по-голямата константа, но най-простият е да извадите третия пик от първия и четвъртия пик от втория. Спектрографът обикновено има граница на грешка, която е приблизително плюс или минус 0,1 Hz, така че не се притеснявайте, ако числата варират леко. Усреднете двете, за да стигнете до по-голямата константа за този конкретен пример.
При дуплекс от тризнаци важат същите разсъждения. По-малката константа сред трите пика е идентична, в границите на грешката на спектрографа, така че можете изчислете J, като изберете всеки пик в първия триплет и извадите стойността за съответния пик във втория триплет. С други думи, можете да извадите стойността на връх 4 от стойността на връх 1 или стойността на връх 5 от стойността на връх 2, за да стигнете до по-голямата константа. Повторете, както е необходимо, за по-големи мултиплети, докато изчислите J за всеки набор от пикове.