Molekular spektroskopiya: umumiy prinsipllar va tasnifi

aylanish o'zaro ta'sir

13C NMR spektrlarida spin-spin o'zaro ta'sirining asosiy turlari protonlar bilan o'zaro ta'sirlardir ^. Bunday o'zaro ta'sirning samaradorligi ^{doimiylar bilan tavsiflanadi, ular odatda 1 J} CH ^{, 2 J} CH bilan belgilanadi. ^{va 3 J} CH , bu yadrolarni bir-biridan ^{qancha kimyoviy bog'lanishga bog'liq.} O'zaro ta'sir qiluvchi yadrolarni bir-biridan ajratib turadigan bog'lanishlar sonining ko'payishi bilan konstantalarning qiymati keskin ^{kamayadi : agar 1 J} CH ^{100-200 gerts darajasidagi qiymatlarga ega, keyin 2 J} CH ^{faqat kamdan-kam hollarda o'nlab gertsga etadi va 3 J} CH ^{gerts birliklarida o'lchanadi. Qiymatni belgilovchi asosiy omil konstantalar 1 J} CH , ular strukturani ^{o'rnatish uchun eng katta ahamiyatga ega} molekulalar, hisoblanadi elektron zichligi ustida uglerod atomi. Chunki faqat s-orbital yadroning bevosita yaqinida nolga teng bo'lmagan elektron zichligi bilan tavsiflanadi ^{, keyin doimiy 1 J} CH qiymati. s -belgi ^{nisbati bilan parallel ravishda ortadi} o'yinchoq gibrid atom orbitallar, qaysi jalb qilingan ichida ta'lim ulanishlar ^{uglerod va vodorod} o'rtasidagi nisbatda: ^1J CH ^{_ = 5(%s):}

(DA qavslar berilgan qiymatlar, qabul qildi eksperimental).

1-tartibli spektrlar uchun qo'llaniladigan qoidalarga ko'ra ^{, spin tizimining NMR spektrlarida yadro A signalining ko'pligi AX} n . (2nI X +1) ^{sifatida aniqlanadi , bu erda n - spin I} x ^{bo'lgan X yadrolari soni, ular bilan yadro A ma'lum bir doimiy J} AX ^{bilan tavsiflangan spin-spin o'zaro ta'sirga kiradi . Har ikkala proton va 13C yadrolari} spin kvant soni I=1/2 ^{bilan tavsiflanganligi sababli, hosil bo'lgan spin multipletlarini tahlil qilish xuddi shunday tarzda amalga oshirilishi mumkin. Masalan, CH} 3 guruhining uglerodini ^{beradi kvartet (2  3  1/2+1) Bilan nisbat intensivliklari 1:3:3:1, uglerod guruhlar CH} 2 intensivligi 1:2:1 nisbatda uchlik, CH guruhi esa 1:1 dublet beradi ^.

Ko'pgina hollarda, 13C NMR spektrlaridagi protonlar bilan spin-spin shovqinlari keng polosali spinni ajratish orqali ^{bostiriladi .} Biroq, bu ajratish spin-spinga ta'sir qilmaydi o'zaro ta'sirlar Bilan boshqalar magnit yadrolari, kabi yadrolari deyteriy (I = 1), ¹⁹ F (I = 1/2) yoki ³¹ P (I = 1/2), shuning uchun, agar molekulada shunday yadrolar bo'lsa, u holda ¹³ C NMR spektri ularning mavjudligi bilan bog'liq multipletlarni ko'rsatadi. . NMR spektrlarini olish ^{uchun namuna odatda deyterlangan erituvchilarda (CDCl} 3 ^{, (CD} 3 ⁾ 2 ^{CO, (CD} 3 ⁾ 2 ^{SO, C} 6 ^D 6 ) eritiladi. ^{va h.k.). Xarakteristikaning 13 C NMR spektrida mavjudligi}
multilet imkon beradi to'g'ridan-to'g'ri aniqlash signal atom uglerod hal qiluvchi (sm.
^{10-rasm a , qayerda ko'rinadigan uchlik uglerod CDCl} 3 ^).