Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

3.4: Spin-Spin Розщеплення в етиловій групі

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    26128

    \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Типова трех-чотирилінійна резонансна картина етилової групи виникає через спін-спіновий зв'язок між метиловим і метиленовим протонами. Виявляється, постійна зв'язку J, яка представляє інтервали лінії, дуже майже постійна в широкому діапазоні етилових похідних і становить близько 1,6 мілігаусс або 7 cps.

    Знімок екрана 2022-07-27 в 2.34.43 PM.png

    Посилання на рис. 3-5 показує, що два метиленові протони можуть мати будь-яку з чотирьох можливих комбінацій своїх магнітних квантових чисел. Таким чином, обидва магнітні квантові числа можуть бути однаковими або зі знаком +, або - для загального (або вони можуть відрізнятися двома можливими способами) і скасовувати магнітний ефект один одного. Етилові групи від молекули до молекули потім можна класифікувати на ті, в яких загальний спін метиленових протонів додає +1, ті, в яких вони скасовують один одного, і ті, в яких вони додають до -1. Метилові протони в етилових групах, чиї метиленові протони мають загальний спін +1, вступлять в резонанс, коли магнітне поле збільшується раніше, ніж інші. Коли метиленові протони мають чистий спін нуль, вони не матимуть ніякого впливу на положення резонансної лінії метилу, тоді як якщо чистий спін дорівнює -1, лінія запізнюється на ту ж суму, що і комбінація +1 прийшла рано. Отже, повинно бути в цілому три резонансні лінії для метильної групи через сусідніх метиленових протонів. Оскільки в цілому існує чотири однаково ймовірні комбінації метиленових магнітних квантових чисел, один із способів дати +1, два способи дати нуль та один спосіб дати -1, очікується, що три резонансні лінії матимуть співвідношення сили сигналу1:2: 1. Подібні міркування, застосовані до резонансного поглинання метиленових протонів у присутності метилових протонів, призводять до прогнозування чотирилінійного спектра з силами сигналу у співвідношенні 1:3:3:1. У наведеному вище аналізі спини групи еквівалентних протонів були прийняті незалежними (кожен з дві можливі орієнтації у зовнішньому полі) і розподілені статистично між можливими станами, як показано на рис. 3-5. Ця процедура дає задовільні прогнози для багатьох простих проблем спін-спіна розщеплення, але не вдається в інших. Хімічно еквівалентні протони в такій групі, як метил, фактично з'єднані один з одним, щоб дати, по суті, більший магніт, який, в свою чергу, з'єднаний із зовнішнім полем. Отже, не слід очікувати, що такі протони будуть вести себе незалежно один від одного в будь-яких ситуаціях. Цей момент буде розглянуто далі в п. 3-7.