Organski kemiki za analizo organskih molekul na osnovi vodika in ogljika uporabljajo tehniko, imenovano jedrsko magnetna resonančna spektroskopija ali na kratko NMR. Rezultati testa v varljivo preprostem grafu prikazujejo vrh za vsak atom v molekuli. Opredelitev razmerja med njimi - konstanta spenjanja J - omogoča raziskovalcem, da določijo sestavo vzorca.
Graf NMR
Graf NMR meri lokacijo vsakega iona glede na to, kako odzvanja znotraj magnetnega polja spektroskopa. Resonanca se kaže kot niz vrhov. Vsak vrh v grafu ustreza elementu v molekuli, zato molekula, ki vsebuje en atom ogljika in tri atome vodika, kaže štiri vrhove. Vsaka skupina vrhov se običajno imenuje multiplet, vendar imajo tudi posebna imena, določena s številom vrhov. Tisti z dvema vrhovima se imenujejo dupleti, tisti s tremi vrhovi so trojčki itd. Nekateri so bolj zapleteni: štirje vrhovi so lahko četverček ali pa duplet dupletov. Razlika je v tem, da imajo vsi vrhovi znotraj četverca enak razmik, medtem ko bi duplet dupletov pokazal dva para vrhov z drugačnim razmikom med drugim in tretjim vrhom. Enako velja za četverčke in druge multiplete: vrhovi znotraj danega multipleta imajo enak relativni razmik. Če se razmik med njimi razlikuje, imate namesto enega velikega skupino manjših multipletov.
Pretvarjanje vrhov v Hertz
Vrhovi se merijo v delcih na milijon, kar - v tem kontekstu - pomeni milijonske dobe delovanja spektrografa frekvence, vendar so konstante J izražene v hercih, zato boste morali vrhove pretvoriti pred določitvijo vrednosti J. Če želite to narediti, pomnožite ppm s frekvenco spektrografa v hercih in nato delite z milijonom. Če je bila na primer vaša vrednost 1,262 ppm in je vaš spektrograf deloval pri 400 MHz ali 400 milijonov hercev, to za prvi vrh doseže vrednost 504,84.
Prihod na J In Duplet
Ponovite ta izračun za vsak vrh v multipletu in zapišite ustrezne vrednosti. Obstajajo spletni kalkulatorji za pospešitev tega postopka, po želji pa lahko uporabite preglednico ali fizični kalkulator. Če želite izračunati J za duplet, preprosto odštejte spodnjo vrednost od višje. Če ima drugi vrh na primer vrednost 502,68, bi bila vrednost za J 2,02 Hz. Vrhovi znotraj tripleta ali četverca imajo vsi enake razmike, zato boste morali izračunati samo to vrednost enkrat.
J V bolj zapletenih multipletih
V bolj zapletenih multipletih, na primer dupletih dupletov, morate izračunati majhno konstanto spenjanja znotraj vsakega para vrhov in večjo med pari vrhov. Obstaja nekaj načinov, kako doseči večjo konstanto, vendar je najpreprosteje odšteti tretji vrh od prvega in četrti vrh od drugega. Spektrograf ima običajno napako, ki je približno plus ali minus 0,1 Hz, zato ne skrbite, če se številke nekoliko razlikujejo. Povprečno določite dva, da dobite večjo konstanto za ta poseben primer.
Pri dupleksu trojčkov velja enako razmišljanje. Manjša konstanta med tremi vrhovi je enaka znotraj meje napake spektrografa, tako da lahko izračunajte J tako, da izberete kateri koli vrh v prvem tripletu in odštejete vrednost za ustrezni vrh v drugem trojček. Z drugimi besedami, lahko vrednost vrha 4 odštejete od vrednosti vrha 1 ali vrednosti vrha 5 od vrednosti vrha 2, da pridete do večje konstante. Ponavljajte po potrebi za večje multiplete, dokler ne izračunate J za vsak niz vrhov.