المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الكيمياء
عدد المواضيع في هذا القسم 10586 موضوعاً
علم الكيمياء
الكيمياء التحليلية
الكيمياء الحياتية
الكيمياء العضوية
الكيمياء الفيزيائية
الكيمياء اللاعضوية
مواضيع اخرى في الكيمياء
الكيمياء الصناعية

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر
باحري الموظفون والحياة الاجتماعية في عهد حتمس الاول.
2024-06-27
حالة البلاد عند تولي حور محب.
2024-06-27
التعليق على حور محب.
2024-06-27
الصلاة للملك حور محب.
2024-06-27
حور محب وإصلاح المعابد؟
2024-06-27
العيد في الأقصر.
2024-06-27

الأفعال التي تنصب مفعولين
23-12-2014
صيغ المبالغة
18-02-2015
الجملة الإنشائية وأقسامها
26-03-2015
اولاد الامام الحسين (عليه السلام)
3-04-2015
معاني صيغ الزيادة
17-02-2015
انواع التمور في العراق
27-5-2016

Complex coupling  
  
1820   12:17 صباحاً   date: 3-1-2020
Author : LibreTexts Project
Book or Source : ................
Page and Part : .................


Read More
Date: 10-8-2018 2650
Date: 10-8-2019 1338
Date: 13-8-2018 1144

Complex coupling

In all of the examples of spin-spin coupling that we have seen so far, the observed splitting has resulted from the coupling of one set of hydrogens to just one neighboring set of hydrogens. When a set of hydrogens is coupled to two or more sets of nonequivalent neighbors, the result is a phenomenon called complex coupling. A good illustration is provided by the 1H-NMR spectrum of methyl acrylate:

image084.png

First, let's first consider the Hc signal, which is centered at 6.21 ppm. Here is a closer look:

image086.png

With this enlargement, it becomes evident that the Hc signal is actually composed of four sub-peaks. Why is this? Hc is coupled to both Ha and Hb , but with two different coupling constants. Once again, a splitting diagram (or tree diagram) can help us to understand what we are seeing. Ha is trans to Hc across the double bond, and splits the Hc signal into a doublet with a coupling constant of 3Jac = 17.4 Hz. In addition, each of these Hc doublet sub-peaks is split again by Hb (geminal coupling) into two more doublets, each with a much smaller coupling constant of 2Jbc = 1.5 Hz.

image088.png

The result of this `double splitting` is a pattern referred to as a doublet of doublets, abbreviated `dd`.

The signal for Ha at 5.95 ppm is also a doublet of doublets, with coupling constants 3Jac= 17.4 Hz and 3Jab = 10.5 Hz.

image090.png

The signal for Hb at 5.64 ppm is split into a doublet by Ha, a cis coupling with 3Jab = 10.4 Hz. Each of the resulting sub-peaks is split again by Hc, with the same geminal coupling constant 2Jbc = 1.5 Hz that we saw previously when we looked at the Hc signal. The overall result is again a doublet of doublets, this time with the two `sub-doublets` spaced slightly closer due to the smaller coupling constant for the cis interaction. Here is a blow-up of the actual Hbsignal:

image092.png

When constructing a splitting diagram to analyze complex coupling patterns, it is usually easier to show the larger splitting first, followed by the finer splitting (although the reverse would give the same end result).

When a proton is coupled to two different neighboring proton sets with identical or very close coupling constants, the splitting pattern that emerges often appears to follow the simple `n + 1 rule` of non-complex splitting. In the spectrum of 1,1,3-trichloropropane, for example, we would expect the signal for Hb to be split into a triplet by Ha, and again into doublets by Hc, resulting in a 'triplet of doublets'.

image094.png

 

Ha and Hc are not equivalent (their chemical shifts are different), but it turns out that 3Jab is very close to 3Jbc. If we perform a splitting diagram analysis for Hb, we see that, due to the overlap of sub-peaks, the signal appears to be a quartet, and for all intents and purposes follows the n + 1 rule.

image096.png

For similar reasons, the Hc peak in the spectrum of 2-pentanone appears as a sextet, split by the five combined Hb and Hd protons. Technically, this 'sextet' could be considered to be a 'triplet of quartets' with overlapping sub-peaks.

image098.png

In many cases, it is difficult to fully analyze a complex splitting pattern. In the spectrum of toluene, for example, if we consider only 3-bond coupling we would expect the signal for Hb to be a doublet, Hd a triplet, and Hc a triplet.

image102.png

In practice, however, all three aromatic proton groups have very similar chemical shifts and their signals overlap substantially, making such detailed analysis difficult. In this case, we would refer to the aromatic part of the spectrum as a multiplet.

When we start trying to analyze complex splitting patterns in larger molecules, we gain an appreciation for why scientists are willing to pay large sums of money (hundreds of thousands of dollars) for higher-field NMR instruments. Quite simply, the stronger our magnet is, the more resolution we get in our spectrum. In a 100 MHz instrument (with a magnet of approximately 2.4 Tesla field strength), the 12 ppm frequency 'window' in which we can observe proton signals is 1200 Hz wide. In a 500 MHz (~12 Tesla) instrument, however, the window is 6000 Hz - five times wider. In this sense, NMR instruments are like digital cameras and HDTVs: better resolution means more information and clearer pictures (and higher price tags!)

 




هي أحد فروع علم الكيمياء. ويدرس بنية وخواص وتفاعلات المركبات والمواد العضوية، أي المواد التي تحتوي على عناصر الكربون والهيدروجين والاوكسجين والنتروجين واحيانا الكبريت (كل ما يحتويه تركيب جسم الكائن الحي مثلا البروتين يحوي تلك العناصر). وكذلك دراسة البنية تتضمن استخدام المطيافية (مثل رنين مغناطيسي نووي) ومطيافية الكتلة والطرق الفيزيائية والكيميائية الأخرى لتحديد التركيب الكيميائي والصيغة الكيميائية للمركبات العضوية. إلى عناصر أخرى و تشمل:- كيمياء عضوية فلزية و كيمياء عضوية لا فلزية.


إن هذا العلم متشعب و متفرع و له علاقة بعلوم أخرى كثيرة ويعرف بكيمياء الكائنات الحية على اختلاف أنواعها عن طريق دراسة المكونات الخلوية لهذه الكائنات من حيث التراكيب الكيميائية لهذه المكونات ومناطق تواجدها ووظائفها الحيوية فضلا عن دراسة التفاعلات الحيوية المختلفة التي تحدث داخل هذه الخلايا الحية من حيث البناء والتخليق، أو من حيث الهدم وإنتاج الطاقة .


علم يقوم على دراسة خواص وبناء مختلف المواد والجسيمات التي تتكون منها هذه المواد وذلك تبعا لتركيبها وبنائها الكيميائيين وللظروف التي توجد فيها وعلى دراسة التفاعلات الكيميائية والاشكال الأخرى من التأثير المتبادل بين المواد تبعا لتركيبها الكيميائي وبنائها ، وللظروف الفيزيائية التي تحدث فيها هذه التفاعلات. يعود نشوء الكيمياء الفيزيائية إلى منتصف القرن الثامن عشر . فقد أدت المعلومات التي تجمعت حتى تلك الفترة في فرعي الفيزياء والكيمياء إلى فصل الكيمياء الفيزيائية كمادة علمية مستقلة ، كما ساعدت على تطورها فيما بعد .