J Kuplaj Sabitleri Nasıl Hesaplanır

Organik kimyacılar, hidrojen ve karbona dayalı organik molekülleri analiz etmek için nükleer manyetik rezonans spektroskopisi veya kısaca NMR adı verilen bir teknik kullanırlar. Aldatıcı derecede basit bir grafikteki test sonuçları, moleküldeki her bir atom için bir tepe noktası gösterir. Aralarındaki ilişkiyi tanımlamak – J eşleşme sabiti – araştırmacıların numunenin yapısını belirlemesini sağlar.

NMR grafiği, her iyonun yerini, spektroskopun manyetik alanı içinde nasıl rezonansa göre ölçer. Rezonans bir dizi tepe noktası olarak kendini gösterir. Grafikteki her tepe, moleküldeki bir elemente karşılık gelir, dolayısıyla bir karbon atomu ve üç hidrojen atomu içeren bir molekül dört tepe gösterir. Her bir tepe noktası grubuna genel olarak bir çoklu denir, ancak bunların ayrıca tepe sayısı tarafından belirlenen özel adları da vardır. İki tepeli olanlara duplet, üç tepeli olanlara üçlü vb. Bazıları daha aldatıcıdır: Dört tepe ya bir dördüz olabilir ya da bir duplet olabilir. Aradaki fark, bir dördüz içindeki tüm zirvelerin aynı aralığa sahip olması, bir ikili ikilinin ise ikinci ve üçüncü zirveler arasında farklı bir aralıkla iki çift zirve göstermesidir. Aynısı dördüzler ve diğer çoklular için de geçerlidir: Belirli bir çoklu içindeki tepe noktaları aynı göreli aralığa sahiptir. Aralarındaki boşluk değişiyorsa, büyük bir çokluktan ziyade daha küçük çoklu gruplardan oluşan bir gruplandırmanız olur.

Pikler milyonda parça olarak ölçülür, bu da – bu bağlamda – spektrografın çalışma süresinin milyonda biri anlamına gelir. frekans, ancak J sabitleri hertz cinsinden ifade edilir, bu nedenle değerini belirlemeden önce tepeleri dönüştürmeniz gerekir. J. Bunu yapmak için, ppm'yi spektrografın hertz cinsinden frekansıyla çarpın ve ardından bir milyona bölün. Örneğin değeriniz 1.262 ppm ise ve spektrografınız 400 MHz veya 400 milyon hertz'de çalışıyorsa, bu ilk tepe için 504.84 değerini verir.

Multipletteki her bir tepe noktası için bu hesaplamayı tekrarlayın ve karşılık gelen değerleri yazın. Bu işlemi hızlandırmak için çevrimiçi hesaplayıcılar vardır veya isterseniz bir elektronik tablo veya fiziksel hesap makinesi kullanabilirsiniz. Bir çift için J'yi hesaplamak için, düşük değeri yüksek değerden çıkarmanız yeterlidir. Örneğin, ikinci tepe noktası 502,68 değeriyle sonuçlanırsa, J için değer 2,02 Hz olacaktır. zirveler üçlü veya dördüz içinde hepsi aynı boşluğa sahiptir, bu nedenle yalnızca bu değeri hesaplamanız gerekir bir Zamanlar.

İkili çiftler gibi daha karmaşık çoklularda, her bir tepe çifti içinde küçük bir eşleşme sabiti ve tepe çiftleri arasında daha büyük bir eşleşme sabiti hesaplamanız gerekir. Daha büyük sabite ulaşmanın birkaç yolu vardır, ancak en basiti üçüncü tepe noktasını birinciden ve dördüncü tepe noktasını ikinciden çıkarmaktır. Spektrografın genellikle kabaca artı veya eksi 0,1 Hz'lik bir hata payı vardır, bu nedenle sayılar biraz değişiyorsa endişelenmeyin. Bu özel örnek için daha büyük sabite ulaşmak için ikisinin ortalamasını alın.

Bir üçlü üçlüde aynı mantık geçerlidir. Üç tepe noktası arasındaki daha küçük sabit, spektrografın hata payı dahilinde aynıdır, böylece şunları yapabilirsiniz: ilk üçlüdeki herhangi bir tepe noktasını seçerek ve ikincideki karşılık gelen tepe noktasının değerini çıkararak J'yi hesaplayın. üçlü. Başka bir deyişle, daha büyük sabite ulaşmak için zirve 1 değerinden zirve 4 değerini veya zirve 2 değerinden zirve 5 değerini çıkarabilirsiniz. Her tepe kümesi için J'yi hesaplayana kadar daha büyük çoklu kümeler için gerektiği kadar tekrarlayın.