《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）i1-5

与一个以上的核耦合一般来说，当一个原子核与n个自旋为I的相等原子核耦合时，其共振信号分裂成(2n/+1)线。如果原子核与n个自旋为1/2的当量核耦合，公式就变成了(n+1。注意如何耦合自旋为1/2的核，强度的比值可以用帕斯卡三角形来预测。singletdoublet2triplet3quartet1:4:6:4:quintetXiamen University

Xiamen University 7 一般来说，当一个原子核与n个自旋为 I 的相等原子核耦合时，其共振信号分 裂成(2nI + 1)线。如果原子核与n个自旋为1/2的当量核耦合，公式就变成了(n + 1)。注意如何耦合自旋为1/2的核，强度的比值可以用帕斯卡三角形来预测。 与一个以上的核耦合

与氙的耦合(I =1)许多原子核的自旋大于1/2并且原则上这些原子核应该显示出与原子核的耦合例如13C。然而，在大多数情况下，这根本没有被观察到，这是因为自旋状态由于称为弛豫的过程而迅速相互转换。该过程对于所有自旋的原子核来说是常见的，但对于大多数自旋大于1/2的原子核来说，这个过程非常迅速。由此产生的自旋状态的快速相互转换导致与该原子核的所有耦合平均为零，就像我们在宽带去耦中故意辐射质子的情况一样。然而，有几个自旋大于1/2的原子核的例子，它们确实弛豫得足够慢，以至于可以看到耦合。一个常见的例子是气。notesmallquaternarypeakHOaceticacid150502001000ppmXiamen University8

Xiamen University 8 许多原子核的自旋大于 1/2 并且原则上这些原子核应该显示出与原子核的耦合， 例如 13C。 然而，在大多数情况下，这根本没有被观察到， 这是因为自旋状态 由于称为弛豫的过程而迅速相互转换。 该过程对于所有自旋的原子核来说是常 见的，但对于大多数自旋大于 1/2 的原子核来说，这个过程非常迅速。由此产 生的自旋状态的快速相互转换导致与该原子核的所有耦合平均为零，就像我们 在宽带去耦中故意辐射质子的情况一样。 然而，有几个自旋大于 1/2 的原子核 的例子，它们确实弛豫得足够慢，以至于可以看到耦合。 一个常见的例子是氘。 与氘的耦合 (I = 1)

与氛的耦合(I =1)到目前为止，在我们看到的大多数13CNMR谱中，由于溶剂CDCl3，在77ppm处有一组峰，由于与气的耦合，碳共振表现为三重峰。氙的核自旋为I=1这意味着有3种不同的自旋态（2I+1）。因此，碳共振分裂成比例为1：1：1的三重峰。树状图现在不同于自旋1/2的情况，因为每条线直接分裂成三个。original shiftcouplingtospin/=1splits the line into3withequalintensities请注意，在光谱中没有观察到与氯原子核的耦合，即使天然存在的同位素35氯和37氯的自旋I=3/2。氯核自旋态弛豫得太快，以至于无法看到任何耦合。Xiamen University

Xiamen University 9 到目前为止，在我们看到的大多数 13C NMR谱中，由于溶剂 CDCl3，在 77 ppm 处有一组峰， 由于与氘的耦合，碳共振表现为三重峰。 氘的核自旋为 I = 1， 这意味着有 3 种不同的自旋态 (2I + 1)。 因此，碳共振分裂成比例为 1 : 1 : 1 的 三重峰。树状图现在不同于自旋 1/2 的情况，因为每条线直接分裂成三个。 请注意，在光谱中没有观察到与氯原子核的耦合，即使天然存在的同位素35氯 和37氯 的自旋 I = 3/2 。 氯核自旋态弛豫得太快，以至于无法看到任何耦合。 与氘的耦合 (I = 1)

与氙的耦合(I =1)original shift氙代二氯甲烷以五splitintoatripletbythe1stD重峰形式出现，比例为1:2:3:2:1;化学eachlineisthensplitinto位移54ppm。anothertripletbythe2ndD1:2:3:32信号通过耦合到自旋的n个等效核而分裂成的线数由公式（2nl+1）给出我们不能再使用简单的帕斯卡三角形来计算线条的强度一最好通过构建树形图来得到。Xiamen University10

Xiamen University 10 氘代二氯甲烷以五 重峰形式出现，比 例为1:2:3:2:1;化学 位移54 ppm。 信号通过耦合到自旋 I 的 n 个等效核而分裂成的线数由公式 (2nI + 1) 给出。 我们不能再使用简单的帕斯卡三角形来计算线条的强度——最好通过构建树形 图来得到。 与氘的耦合 (I = 1)

与氙的耦合（1Jc-D）original shiftsplitintoatripletbythe1stDH3CCH3each line isthen split intoanothertripletbythe2ndD1：2DMSO-d(CD3)2SO)dichloromethane-d2(CD,Cl)111111111232112321136763116040840Xiamen University

Xiamen University dichloromethane-d2 (CD2Cl2) 60 40 DMSO-d6 (CD3)2SO) 40 � 与氘的耦合 (1JC-D) 1 1 1 1 1 2 3 2 1 1 1 1 1 1 2 3 2 1 1 3 6 7 6 3 1