유기 화학자들은 핵 자기 공명 분광법 (NMR)이라는 기술을 사용하여 수소와 탄소를 기반으로하는 유기 분자를 분석합니다. 믿을 수 없을 정도로 단순한 그래프의 테스트 결과는 분자의 각 원자에 대한 피크를 보여줍니다. 이들 간의 관계 (J 커플 링 상수)를 정의하면 연구자들이 샘플의 구성을 결정할 수 있습니다.
NMR 그래프
NMR 그래프는 분광기의 자기장 내에서 공명하는 방식으로 각 이온의 위치를 측정합니다. 공명은 일련의 피크로 표시됩니다. 그래프의 각 피크는 분자의 원소에 해당하므로 탄소 원자 1 개와 수소 원자 3 개를 포함하는 분자는 4 개의 피크를 나타냅니다. 각 피크 그룹은 일반적으로 다중 선이라고하지만 피크 수에 따라 특정 이름이 결정됩니다. 두 개의 피크가있는 것은 듀 플릿이라고하고 세 개의 피크가있는 것은 트리플릿이라고합니다. 일부는 더 까다 롭습니다. 4 개의 피크는 쿼드 러 플릿이거나 듀 플릿의 이중 일 수 있습니다. 차이점은 쿼드 러 플렛 내의 모든 피크는 동일한 간격을 갖는 반면, 듀 플렛의 이중화는 두 번째와 세 번째 피크 사이의 간격이 다른 두 쌍의 피크를 표시한다는 것입니다. 쿼드 러 플렛과 기타 멀티 플렛도 마찬가지입니다. 주어진 멀티 플렛 내의 피크는 동일한 상대적 간격을 갖습니다. 간격이 서로 다른 경우 하나의 큰 다중 선이 아닌 작은 다중 선 그룹이 있습니다.
피크를 헤르츠로 변환
피크는 백만 분의 일로 측정되며, 이 맥락에서 분광기 작동의 백만 분의 1을 의미합니다. 하지만 J 상수는 헤르츠로 표시되므로 값을 결정하기 전에 피크를 변환해야합니다. 제이. 이렇게하려면 ppm에 분광기의 주파수 (헤르츠)를 곱한 다음 백만으로 나눕니다. 예를 들어 값이 1.262ppm이고 분광기가 400MHz 또는 4 억 헤르츠에서 작동하는 경우 첫 번째 피크에 대해 504.84 값이 제공됩니다.
J In a Duplet에 도착
다중 선의 각 피크에 대해 해당 계산을 반복하고 해당 값을 기록합니다. 이 프로세스를 가속화하는 온라인 계산기가 있으며 원하는 경우 스프레드 시트 또는 실제 계산기를 사용할 수 있습니다. 이중화에 대한 J를 계산하려면 단순히 높은 값에서 낮은 값을 빼면됩니다. 예를 들어 두 번째 피크의 값이 502.68이면 J의 값은 2.02Hz가됩니다. 봉우리 삼중 선 또는 사 중선 내에서 모두 동일한 간격을 가지므로이 값만 계산하면됩니다. 한번.
J 더 복잡한 다중 선
이중화 이중화와 같은 더 복잡한 다중 선에서는 각 피크 쌍 내에서 작은 결합 상수를 계산하고 피크 쌍 사이에 더 큰 결합 상수를 계산해야합니다. 더 큰 상수에 도달하는 몇 가지 방법이 있지만 가장 간단한 방법은 첫 번째에서 세 번째 피크를 빼고 두 번째에서 네 번째 피크를 빼는 것입니다. 분광기에는 일반적으로 대략 ± 0.1Hz의 오차 한계가 있으므로 숫자가 약간 달라도 걱정하지 마십시오. 이 특정 예에서 더 큰 상수에 도달하기 위해 두 가지를 평균하십시오.
삼중 쌍체에서 동일한 추론이 적용됩니다. 세 개의 피크 중 작은 상수는 분광기의 오차 한계 내에서 동일하므로 다음을 수행 할 수 있습니다. 첫 번째 삼중 항의 피크를 선택하고 두 번째 삼중 항의 해당 피크 값을 빼서 J를 계산합니다. 세 쌍둥이. 즉, 피크 1의 값에서 피크 4의 값을 빼거나 피크 2의 값에서 피크 5의 값을 빼서 더 큰 상수에 도달 할 수 있습니다. 각 피크 세트에 대해 J를 계산할 때까지 더 큰 다중 선에 대해 필요에 따라 반복합니다.