自旋偶合会产生共振峰的分裂后,两裂分峰之间的距离(以Hz为单位)称为偶合常数,用J表示。J的大小表明自旋核之间偶合程度的强弱。与化学位移的频率差不同,J不因外磁场的变化而变化,受外界条件(如温度、浓度及溶剂等)的影响也比较小,它只是化合物分子结构的一种属性。上面已指出,偶合的强弱与偶合核之间的距离有关,对于来说,根据旋合核之间相距的键数分为同碳(偕碳)偶合、邻碳偶合和远程偶合三类。 ★同碳偶合 如 C上氢核的偶合为同碳偶合,用表示(左上角的数字为两相距的单键数)。同碳偶合常数变化范围非常大,其值与结构密切相关。如乙烯中同碳偶合J=2.3Hz,而甲醛中J=42Hz 。同碳偶合一般观察不到裂分现象,要测定其裂分常数,需采用同位素取代等特殊方法。 ★邻碳偶合 如为邻碳偶合,用表示。在饱合体系中的邻碳偶合是通过三个单键进行的,偶合常数大约范围为 0~16Hz。邻碳偶合在NMR谱中是最重要的,在结构分析上十分有用,是进行立体化学研究最有效的信息之一。 与邻碳上两个所处平面的夹角有关,称为Karplus曲线. ★远程偶合 ?相隔四个或四个以上键的质子偶合,称为远程偶合。远程偶合常数较小,一般小于1Hz,通常观察不到,若中间插有键,或在一些具有特殊空间结构的分子中,才能观察到。 根据偶合常数的大小,可以判断相互偶合的氢核的健的连接关系,帮助推断化合物的结构。但目前尚无完整的理论来说明和推算. 1.取代基的电负性会使偶合常数的绝对值减少,即向正的 方向移动. 2.同碳上的质子的偶合常数会随键角的增加而减小. |