นักเคมีอินทรีย์ใช้เทคนิคที่เรียกว่านิวเคลียร์แมกเนติกเรโซแนนซ์สเปกโทรสโกปี หรือเรียกสั้นๆ ว่า NMR เพื่อวิเคราะห์โมเลกุลอินทรีย์จากไฮโดรเจนและคาร์บอน ผลการทดสอบในกราฟง่ายๆ ที่หลอกลวงแสดงจุดสูงสุดของแต่ละอะตอมในโมเลกุล การกำหนดความสัมพันธ์ระหว่างค่าเหล่านี้ – ค่าคงที่การมีเพศสัมพันธ์ของ J – ช่วยให้นักวิจัยสามารถระบุการแต่งหน้าของตัวอย่างได้
กราฟ NMR
กราฟ NMR วัดตำแหน่งของไอออนแต่ละตัวโดยสะท้อนจากสนามแม่เหล็กของสเปกโตรสโคป เสียงสะท้อนจะแสดงเป็นชุดของยอดเขา พีคแต่ละอันในกราฟสอดคล้องกับองค์ประกอบในโมเลกุล ดังนั้นโมเลกุลที่มีอะตอมของคาร์บอนหนึ่งอะตอมและไฮโดรเจนสามอะตอมจึงแสดงยอดสี่ยอด การจัดกลุ่มพีคแต่ละกลุ่มโดยทั่วไปจะเรียกว่ามัลติเพล็ต แต่ก็มีชื่อเฉพาะซึ่งกำหนดโดยจำนวนของพีค ผู้ที่มีสองยอดเรียกว่า duplets ผู้ที่มีสามยอดเป็น triplets เป็นต้น บางอย่างยากกว่า: สี่ยอดอาจเป็นสี่เท่าหรืออาจเป็นคู่ของคู่ ความแตกต่างคือ พีคทั้งหมดภายในควอดรูเพลตมีระยะห่างเท่ากัน ในขณะที่ duplet ของ duplets จะแสดงพีคสองคู่ที่มีระยะห่างต่างกันระหว่างพีคที่สองและสาม เช่นเดียวกันกับสี่เท่าและทวีคูณอื่นๆ: พีคภายในทวีคูณที่กำหนดมีระยะห่างสัมพัทธ์เหมือนกัน หากระยะห่างต่างกัน แสดงว่าคุณมีกลุ่มของทวีคูณที่เล็กกว่าแทนที่จะเป็นกลุ่มใหญ่เพียงกลุ่มเดียว
การแปลงพีคเป็นเฮิรตซ์
พีคส์ถูกวัดเป็นส่วนๆ ต่อล้าน ซึ่งในบริบทนี้ หมายถึงหนึ่งในล้านของการทำงานของสเปกโตรกราฟ ความถี่ แต่ค่าคงที่ J จะแสดงเป็นเฮิรตซ์ ดังนั้น คุณจะต้องแปลงพีคก่อนที่จะกำหนดค่าของ เจ เมื่อต้องการทำเช่นนี้ ให้คูณ ppm ด้วยความถี่ของสเปกโตรกราฟในหน่วยเฮิรตซ์แล้วหารด้วยหนึ่งล้าน ตัวอย่างเช่น หากค่าของคุณคือ 1.262 ppm และสเปกโตรกราฟของคุณทำงานที่ 400 MHz หรือ 400 ล้านเฮิรตซ์ ค่านี้จะให้ค่า 504.84 สำหรับพีคแรก
มาถึงที่ J In a Duplet
ทำซ้ำการคำนวณนั้นสำหรับแต่ละพีคในมัลติเพล็ต และจดค่าที่เกี่ยวข้อง มีเครื่องคิดเลขออนไลน์เพื่อเร่งกระบวนการนั้น หรือคุณสามารถใช้สเปรดชีตหรือเครื่องคิดเลขจริงก็ได้ หากต้องการ ในการคำนวณ J สำหรับ duplet เพียงลบค่าที่ต่ำกว่าออกจากค่าที่สูงกว่า ตัวอย่างเช่น หากจุดสูงสุดที่สองให้ผลลัพธ์เป็นค่า 502.68 ค่าสำหรับ J จะเท่ากับ 2.02 Hz ยอดเขา ภายในแฝดสามหรือสี่เท่าทั้งหมดมีระยะห่างเท่ากัน ดังนั้นคุณจะต้องคำนวณค่านี้เท่านั้น ครั้งเดียว
J In More Complex Multiplets
ในมัลติเพล็ตที่ซับซ้อนมากขึ้น เช่น duplet ของ duplets คุณต้องคำนวณค่าคงที่การมีเพศสัมพันธ์ขนาดเล็กภายในพีคแต่ละคู่และค่าที่ใหญ่กว่าระหว่างคู่ของพีค มีสองวิธีในการหาค่าคงที่ที่มากกว่า แต่วิธีที่ง่ายที่สุดคือการลบยอดที่สามออกจากค่าแรก และค่าสูงสุดที่สี่จากค่าที่สอง สเปกโตรกราฟมักจะมีระยะขอบของข้อผิดพลาดที่ประมาณบวกหรือลบ 0.1 เฮิรตซ์ ดังนั้นอย่ากังวลหากตัวเลขแตกต่างกันเล็กน้อย หาค่าเฉลี่ยทั้งสองเพื่อให้ได้ค่าคงที่ที่มากกว่าสำหรับตัวอย่างเฉพาะนี้
ในการดูเพล็กซ์ของแฝดสาม ใช้เหตุผลเดียวกัน ค่าคงที่ที่น้อยกว่าในสามพีคจะเหมือนกัน ภายในขอบข้อผิดพลาดของสเปกโตรกราฟ คุณจึงสามารถ คำนวณ J โดยเลือกพีคใด ๆ ในแฝดสามตัวแรกและลบค่าสำหรับพีคที่สอดคล้องกันในวินาที แฝดสาม กล่าวอีกนัยหนึ่ง คุณสามารถลบค่าของพีค 4 ออกจากค่าพีค 1 หรือค่าของพีค 5 ออกจากค่าพีค 2 เพื่อให้ได้ค่าคงที่ที่มากขึ้น ทำซ้ำตามต้องการสำหรับทวีคูณที่ใหญ่ขึ้น จนกว่าคุณจะคำนวณ J สำหรับพีคแต่ละชุด