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核磁共振技术（NMR）
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主题：【分享】【金秋计划】+核磁共振氢谱中的耦合裂分现象是怎么回事呢？满足什么规律呢？

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发表于：2024/09/03 13:51:07 楼主 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
1、原子核周围的电子云密度和它们对外加磁场的屏蔽作用决定了它们的化学位移。除了核外电子云的作用以外，每种化学环境中的原子核还受到邻近原子核两种自旋态的小磁场的作用。

在磁场H0中，每种原子核都两个自旋态：与H0方向相同的I=+1/2和与H0方向相反的I=-1/2。如果用Hα和Hβ分别表示+1/2和-1/2自旋态产生的磁场强度，则相邻核将感受到 H+Hα和 H-Hβ的磁场强度，分别在原共振频率的低场和高场发生共振，裂分成等强度的双峰。如果相邻处存在2个原子核，则该核会受到 H+2Hα、H+Hα-Hβ、H-Hα+Hβ和 H-2Hβ的磁场，裂分成三重峰，强度比为1：2：1。

这种相邻核自旋态对谱带峰的影响叫作自旋-自旋偶合，由此产生的裂分叫作偶合裂分。谱带裂分的间距叫作偶合常数J，用赫兹(Hz)表示，J的大小表示核自旋相互干扰的强弱，与相互偶合核之间的距离（键数），核之间的相互取向以及官能团的类型等有关，与外加磁场强度无关。J的计算公式为：J = Kppm裂分峰间距 * 仪器兆数 = 常数。

2、由于相邻核的耦合而产生的谱带裂分数遵循2nI+1规律。对于1H、13C 等原子核，I=1/2则变成n+1规律。如在氯乙烷的例子中，CH3相邻的CH2有二个氢核，裂分成2+1=3重峰。CH3则使CH2裂分成3+1=4重峰。

若观测的氢核相邻几组化学上等价的原子核n1,n2,n3…,且耦合常数相等时，则该氢核裂分成(n1+ n2+n3+…)+1重峰。如在异丙醇中，CH相邻两组等价的CH3，CH氢核裂分3+3+l=7重峰。在裂分的多重峰中，各峰的相对强度之比等于二项式(a+b)n展开式各项系数之比。

若观测氢核相邻几组化学上不等价的基团，且JH1，H≠JH2，H ≠JH3，H…时，则其裂分数为(n1+1)( n2+1)(n3+1)…。如在1,1,2-三氯丙烷中，中间CH峰裂分为(3+1)(1+1)=8重峰，但各峰强度之比不能根据二项展开式系数简单处理。

3、产生耦合裂分的条件：氢核必须是不等性的；两个氢核间少于或等于三个单键（中间插入双键或叁键可以发生远程偶合）。
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