偶合常数的
偶合常数是核磁共振(NMR)谱学中一个重要的参数,它描述了相邻原子核之间的相互作用强度。了解偶合常数及其影响因素对于解析NMR谱图至关重要。
1.偶合核间隔距离
偶合核间隔距离是影响偶合常数的一个重要因素。随着相互偶合核间隔键数的增多,偶合常数的绝对值会减小。这是因为键数的增加导致电子云的屏蔽效应增强,从而减弱了原子核之间的相互作用。
2.偶合核间的角度
偶合核间的角度也会影响偶合常数。例如,偕偶(geminalcouling)是指同碳两个氢的偶合,也称为同碳偶合。这种偶合通常用符号J表示。键角的变化会影响电子云的分布,进而影响偶合常数的大小。
3.电子云密度
电子云密度也是影响偶合常数的一个关键因素。电子云的密度越高,偶合常数通常也越大。这是因为高密度的电子云可以更有效地屏蔽原子核之间的相互作用。
4.峰裂距与局部磁场强度
峰裂距主要决定于偶合核的局部磁场强度,偶合常数与外磁场强度无关。这意味着,即使外磁场强度发生变化,偶合常数的基本性质也不会改变。
5.偶合常数的稳定性
偶合常数通常受外界条件(如温度、浓度及溶剂等)的影响较小,它主要反映了化合物分子结构的一种属性。偶合常数可以作为一种相对稳定的参数来帮助解析NMR谱图。
6.邻位偶合常数
邻位偶合常数是指相隔三个化学键的质子相互间的偶合常数。它通常用3J或J邻表示。影响邻位偶合常数的因素包括二面角φ,以及电子结构的影响。
7.电子结构的影响
电子结构对偶合常数的影响主要体现在与能带相关的量上。以石墨烯为例,关注石墨烯布里渊区高对称点K点处的性质时,如果结构优化时没有找到正确的对称性,那么偶合常数可能会受到影响。
8.偶合常数的调节
耦合常数的缩小与去耦辐照场功率大小以及去耦频率偏离共振点的近远有关。通过调整这些参数,可以使偶合常数在完全去耦及不去耦之间变化,从而更容易辨认不同碳原子的耦合多重线。
9.相隔键数目的影响
偶合常数的大小与两个作用核之间的相对位置有关。两个质子相隔少于或等于三个单键时可以发生偶合裂分,而相隔三个以上单键时,偶合效应会很快减弱。