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耦合常数(耦合常数的单位)

阿立指南 生活指南 2022-12-26 03:12:18 337 0

耦合常数是什么呢?

耦合常数标志粒子通过相互作用转化过程强度的参数。

耦合常数会随着动量标度的改变而改变,又称为跑动耦合常数。对于强相互作用,跑动耦合常数随着动量标度的增加而减小,称为强相互作用的渐进自由效应。对于高能端,理论上已经给出跑动耦合常数到四圈图的结果。

耦合常数的四种基本场

重力、电磁(EM)、弱力和强力。第一个显然与所有物质(以及辐射)耦合,第二个与所有带电荷的粒子耦合,第三个与所有费米子(自旋为1/2的粒子)耦合,第四个与组成原子核的中子和质子组成的夸克耦合。电磁耦合常数是理论的乘积,叫做,大约等于1/137。

引力的一个是任意的,定义为两个电子之间的引力,结果是一个非常小的数。另外两个是根据反应截面来定义的,也就是反应发生的可能性,因此它们的值会随着反应能量的变化而变化,而弱耦合常数却鲜为人知。

耦合常数(耦合常数的单位) 第1张

什么是偶合常数

一:在磁场作用下,分子中的质子会产生自旋,邻近质子之间也会产生相互影响从而影响对方的核磁共振吸收,这种相互作用称为自旋偶合,自旋偶合的度量称为自旋的偶合常数(coupling constant)。

二:偶合常数的影响因素

偶合常数的影响因素可主要从三个方面考虑:偶合核间隔距离、角度及电子云密度等。峰裂距只决定于偶合核的局部磁场强度,因此,偶合常数与外磁场强度无关。

(1) 间隔的键数:相互偶合核间隔键数增多,偶合常数的绝对值减小。

偕偶(geminal coupling):是同碳两个氢的偶合,也称同碳偶合。偶合常数用表示。—般为负值,但变化范围较大,与结构有密切关系。一般来说,大多数杂化基团上的氢的为-10~-15HZ。在饱和溶液中,同碳偶合引起的分裂经常在NMR谱上看不到,如甲基上的三个氢因甲基的自由旋转,化学位移相同,因此甲基峰为单峰。烯氢的=0~5Hz,在 NMR上可以看到同碳偶合引起的分裂。

邻偶(vicinal coupling):是相邻碳原子上的氢核间的偶合,即相隔三个键的氢核间的偶合,用表示。在 NMR中遇到最多是邻偶,一般=6~8Hz。

远程偶合(long range coupling):是相隔四个或四个以上键的氢核偶合。例如,苯环的间位氢的偶合, =1~4Hz;对位氧的偶合,=0~2Hz 。除了具有大π键或π键的系统外,远程偶合常数一般都很小。

(2 ) 角度:角度对偶合常数的影响很敏感。以饱和烃的邻偶为例,偶合常数与双面夹角α有关。α = 90度时 ,J 最小;在α 90度时,随α的减小,J增大;在α 90度时,随α的增大,α增大。这是因为偶合核的核磁矩在相互垂直时,干扰最小。

(3)电负性:因为偶合作用是靠价电子传递的,因而取代基X的电负性越大,的越小。偶合常数是核磁共振谱的重要参数之一,可用它研究核间关系、构型、构象及取代位置等。一些有代表性的偶合常数列于下图中

核磁共振氢谱的偶合常数怎么计算

比如位移是7.801和7.809. 你测试的条件是300M核磁。纳米J=(7.809-7.801)×300=2.4 普通耦合常数就这样计算。复杂的就比较难了。

简单说就是两个峰位移之差,乘以核磁的兆赫数就OK了,简单而言,如果你用的是400MHz的核磁,那么就将两个峰的位移之差,比如0.008,乘以400就OK了,耦合常熟是0.008*400=3.2,耦合常数有正有负,一般只写正数。

将分子中氢-1的核磁共振效应体现于核磁共振波谱法中的应用。可用来确定分子结构。当样品中含有氢,特别是同位素氢-1的时候,核磁共振氢谱可被用来确定分子的结构。氢-1原子也被称之为氕。

扩展资料:

简单的分子有着简单的谱图.氯乙烷的谱图中包含一个位于1.5ppm的三重峰和位于3.5ppm的四重峰,其积分面积比为3:2。苯的谱图中只有位于7.2ppm处的单峰,这一较大的化学位移是芳香环中的反磁性环电流的结果。

通过与碳-13核磁共振协同使用,核磁共振氢谱成为了表征分子结构的一个强有力的工具。

化学位移符号δ虽称不上精准但广泛存在,因此常常作为谱学分析中的重要参考数据。范围一般在 ±0.2ppm,有时更大。

确切的化学位移值取决于分子的结构、溶剂、温度及该NMR分析所用的磁场强度及其他相邻的官能团。氢原子核对键结氢原子的混成轨域和电子效应敏感。核子经常因吸引电子的官能基解除屏蔽。未屏蔽的核子会反应较高的δ值,而有屏蔽的核子δ值较低。

参考资料来源:百度百科——核磁共振氢谱

偶合反应的耦合常数

主要有偶合核间的距离、角度及电子云密度。

① 间隔的键数

偕偶的偶合常数以J表示,饱和烷烃中氢的∣J∣为10~15Hz,烯氢的∣J∣为0~5Hz。

邻偶的偶合常数以J表示,J为6~8Hz,规律是:JJ≈JJ。J通常大于12Hz,J通常小于12Hz,它们均随着双键上取代基的电负性的增加而减小,随着与π键的共轭而增加。这在结构解析中很有用。

远程偶合的偶合常数除了具有π键系统的外,J值均较小,为0~3Hz。

② 角度

偶合常数通常随角度的改变而改变,以饱和烃的邻偶为例,其偶合常数的范围为0~16Hz。在开链化合物中,由于键自由旋转的均化作用,J为6~8Hz;对于环状结构,键不能自由旋转时,J值与夹角有关(如下图)。

③ 电负性

由于偶合靠价电子传递,取代基的电负性越大,导致核外的电子云密度降低,J值减小。

耦合常数指的是什么?

耦合常数(coupling constant)是标志粒子通过相互作用转化过程强度的参数。电子可放出或吸收光子,电子和电磁场的耦合常数就是电子的电荷。耦合常数可以是有一定量纲的实量,不同的粒子转化过程的耦合常数不同。在量子论中,耦合常数用来表征作用强度。强相互作用的耦合常数是电磁力的104倍,是弱相互作用的105倍,是引力的1040倍。

偶合常数的一般规律

一组磁等价的核如果与另外n个磁等价的核相邻时,这一组核的谱峰将被裂分为2nI+1个峰,如I=1/2,裂分峰数目等于n+1个,通常称为“n+1规律”。如某组核既与一组n个磁等价的核偶合,又与另一组m个磁等价的核偶合,且两种偶合常数不同,则 裂 分 峰 数 目 为 (n+1)(m+1)。

ddd的耦合常数

偶合常数的计算方法

一般情况下,要标注耦合常数的是d,t,dd,dt,td,q峰等。dd,td,dt峰就比d,t峰情况复杂,在这种情况下首先是要确定这是哪种峰型,然后确定哪两条峰之间的差才是耦合常数。

1. d 峰:将确定两个化学位移(ppm)值相减,然后乘以相应的核磁仪器频率(如300M核磁,乘以300即可),即(A-B)* 300,化学位移标注中间值。

2. t 峰:(A-B)*核磁仪器频率。化学位移标注中间B峰的。

3. dd峰和q峰:这两种峰型容易混淆,需要注意判别。

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