《基础化学 Fundamentals in Chemistry》课程教学课件（分子形状与结构 The Shapes and Structures of Molecules）Part II 分子结构的测量与表征（How to measure and charaterize the structure of molecules）i1-4

原子核之间的耦合自旋为1/2的核之间的耦合对比醋酸和氟乙酸的13C核磁共振谱：note smallquaternary原子核共振的确切频率peakHO取决于它所处的磁场。aceticacid我们已经看到原子核周502001501000 ppm围的电子密度会影响它HOthe signalfrom所经历的局部磁场eachcarbonissplit into a doublet附近原子核施加的磁场x5expansion也是如此。502001501000ppmXiamen University

Xiamen University 7 原子核之间的耦合 自旋为 1/2 的核之间的耦合 原子核共振的确切频率 取决于它所处的磁场。 我们已经看到原子核周 围的电子密度会影响它 所经历的局部磁场—— 附近原子核施加的磁场 也是如此。 对比醋酸和氟乙酸的13C核磁共振谱：

相同核-峰的数目除了使sp3碳原子共振到更高的ppm之外，氟原子对13C光谱还有另一个影响一一以前每个碳原子共振都是单线，现在每个信号都分裂成一对线。每一对被称为双重峰。组成双重峰的两条线对称地放置在化学位移位置，它们的分离给出了耦合常数J的值，以Hz测量。描述为碳核和氟核相互耦合。19F130withnocouplingwith couplingsame splitting,JtwodoubletsXiamenUniversity8

Xiamen University 8 相同核-峰的数目 除了使 sp3 碳原子共振到更高的ppm之外，氟原子对13C光谱还有另一个影响— —以前每个碳原子共振都是单线，现在每个信号都分裂成一对线。每一对被称 为双重峰。组成双重峰的两条线对称地放置在化学位移位置，它们的分离给出 了耦合常数 J 的值，以Hz测量。描述为碳核和氟核相互耦合

相同核-峰的数目为了理解这种耦合，考虑13C核。除了外加磁场外，13C原子核还由于氟原子的核自旋而经历额外的磁场。对I=1/2的F，原子核可以处于两种自旋状态：向上或向下。那些自旋向上的氟核会增强碳核所经历的磁场，并将它们的频率移位到比它们不共振的频率略高的位置。13Cthis is where the carbon signalwouldhavecomeifunaffectedbythespinoftheF13C_19F_130FspinupFspindowndecreasesincreasesfieldfield felt by 13C and henceasmallershiftXiamen University

Xiamen University 9 相同核-峰的数目 为了理解这种耦合，考虑13C核。除了外加磁场外， 13C原子核还由于氟原子的 核自旋而经历额外的磁场。对 I = 1/2的 F，原子核可以处于两种自旋状态：向 上或向下。那些自旋向上的氟核会增强碳核所经历的磁场，并将它们的频率移 位到比它们不共振的频率略高的位置

“树状图原子核之间的耦合效应通常是用“树状图”来确定的，在这个图中，我们展示了一个没有耦合的碳谱，然后在下一行添加耦合，并显示第二行的线与第一行的线是如何相关的。original shift position with no couplingresultantdoublet注意在氟乙酸的光谱中sp杂化碳的耦合比羰基碳的耦合要大得多。这是因为耦合是一种贯穿键的相互作用，耦合核之间的键越多，耦合核之间的键就越弱。原子核之间分开四个以上键的耦合是很少见的。在13CNMR中，很少看到通过一个或两个以上的键进行耦合。耦合常数用×Jy-7表示，其中x是Y核和Z核耦合所通过的键数。在氟乙酸的光谱中，偶联常数为Jc-F和2Jc-F。XiamenUniversity10

Xiamen University 10 “树状图” 原子核之间的耦合效应通常是用“树状图”来确定的，在这个图中，我们展示 了一个没有耦合的碳谱，然后在下一行添加耦合，并显示第二行的线与第一行 的线是如何相关的。 注意在氟乙酸的光谱中sp3杂化碳的耦合比羰基碳的耦合要大得多。这是因为 耦合是一种贯穿键的相互作用，耦合核之间的键越多，耦合核之间的键就越弱。 原子核之间分开四个以上键的耦合是很少见的。在13C NMR中，很少看到通过 一个或两个以上的键进行耦合。耦合常数用 xJY-Z表示，其中x是Y核和Z核耦合 所通过的键数。在氟乙酸的光谱中，偶联常数为 1JC-F和 2JC-F

“裂分”不可见有时候C-H键耦合心通常看不到碳氢耦合，因为13CNMR光谱通常是质子解耦的(见后面)。C-C键耦合由于天然碳中13C的丰度较低，所以通常看不到C-C耦合。如果样品被人为富集13C，能看到耦合吗？OO012CH13CHg13CH13CHHOHOHOHO1%havea13canother1%haveaonly0.01%have2mostmolecules13C here. Gives 113catomsnexttoare like this andhere. Gives1each other.EachnotNMRactivepeakin spectrumpeakinspectrumat177ppmat22ppmsignal wouldbe adoubletbutislostinthe noise.Xiamen University11

Xiamen University 11 有时候“裂分”不可见 l C-H键耦合 通常看不到碳氢耦合，因为13C NMR光谱通常是质子解耦的(见后面)。 l C-C键耦合 由于天然碳中13C的丰度较低，所以通常看不到C-C耦合。如果样品被人为富集 13C，能看到耦合吗？