Organski kemičari koriste se tehnikom koja se naziva nuklearna magnetska rezonancija ili skraćeno NMR za analizu organskih molekula na bazi vodika i ugljika. Rezultati testa u varljivo jednostavnom grafikonu pokazuju vrh za svaki atom u molekuli. Utvrđivanje odnosa između njih - konstanta spoja J - omogućuje istraživačima da utvrde sastav uzorka.
Grafikon NMR
NMR graf mjeri mjesto svakog iona prema tome kako on rezonira unutar magnetskog polja spektroskopa. Rezonancija se pokazuje kao niz vrhova. Svaki vrh na grafikonu odgovara elementu u molekuli, pa molekula koja sadrži jedan atom ugljika i tri atoma vodika pokazuje četiri vrha. Svaka grupa vrhova naziva se općenito multipletom, ali oni također imaju specifična imena određena brojem vrhova. Oni s dva vrha nazivaju se dupleti, oni s tri vrha su trojke i tako dalje. Neki su lukaviji: četiri vrha mogu biti ili četverokut ili dupleti dupleta. Razlika je u tome što svi vrhovi unutar četvorke imaju jednak razmak, dok bi duplet dupleta pokazivao dva para vrhova s različitim razmakom između drugog i trećeg vrha. Isto vrijedi i za četvorke i ostale multiplete: vrhovi unutar datog multipleta imaju isti relativni razmak. Ako se razmak između njih razlikuje, imate skupinu manjih multipleta, a ne jedan veliki.
Pretvaranje vrhova u Hertz
Vrhovi se mjere u milionskim dijelovima, što - u ovom kontekstu - znači milijunti dio rada spektrografa frekvencije, ali J konstante su izražene u hercima, pa ćete morat pretvoriti vrhove prije određivanja vrijednosti J. Da biste to učinili, pomnožite ppm s frekvencijom spektrografa u hercima, a zatim podijelite s milijun. Ako je, na primjer, vaša vrijednost bila 1,262 ppm, a spektrograf radi na 400 MHz ili 400 milijuna herca, to daje vrijednost 504,84 za prvi vrh.
Dolazak u J U dupletu
Ponovite taj izračun za svaki vrh u multipletu i zapišite odgovarajuće vrijednosti. Postoje mrežni kalkulatori koji ubrzavaju taj postupak ili možete koristiti proračunsku tablicu ili fizički kalkulator ako želite. Da biste izračunali J za duplet, jednostavno oduzmite manju vrijednost od veće. Ako drugi vrh rezultira, na primjer, vrijednošću od 502,68, vrijednost za J bila bi 2,02 Hz. Vrhovi unutar trojke ili četvorke svi imaju jednake razmake, pa ćete samo trebati izračunati ovu vrijednost jednom.
J U složenijim multipletima
U složenijim multipletama, poput dupleta dupleta, trebate izračunati malu konstantu spajanja unutar svakog para vrhova, a veću između parova vrhova. Postoji nekoliko načina kako doći do veće konstante, ali najjednostavniji je oduzeti treći vrh od prvog, a četvrti vrh od drugog. Spektrograf obično ima granicu pogreške koja je otprilike plus ili minus 0,1 Hz, zato ne brinite ako se brojevi malo razlikuju. Prosječno izračunajte dvije vrijednosti da biste došli do veće konstante za ovaj specifični primjer.
U dupleksu trojki vrijede ista obrazloženja. Manja konstanta između tri vrha je identična, unutar granice pogreške spektrografa, pa možete izračunajte J izborom bilo kojeg vrha u prvom tripletu i oduzimanjem vrijednosti za odgovarajući vrh u drugom trojka. Drugim riječima, možete vrijednost vrijednosti vrha 4 oduzeti od vrijednosti vrha 1 ili vrijednosti vrha 5 od vrijednosti vrha 2 da biste došli do veće konstante. Ponavljajte po potrebi za veće multiplete, sve dok ne izračunate J za svaki set vrhova.