偶合常數

　　自旋偶合的量度稱為自旋的偶合常數(coupling constant)，用符號J表示，J值的大小表示了偶合作用的強弱J的左上方常標以數字，它表示兩個偶合核之間相隔鍵的數目，J的右下方則標以其它信息。就其本質來看，偶合常數是質子自旋裂分時的兩個核磁共振能之差，它可以通過共振吸收的位置差別來體現，這在圖譜上就是裂分峰之間的距離。

　　偶合常數的大小與兩個作用核之間的相對位置有關，隨著相隔鍵數目的增加會很快減弱，一般來講，兩個質子相隔少于或等于三個單鍵時可以發生偶合裂分，相隔三個以上單鍵時，偶合常數趨于零。例如在丁酮中，Ha與Hb之間相隔三個單鍵，因此它們之間可以發生偶合裂分，而Ha與Hb或Hb與Hc之間相隔三個以上的單鍵，它們之間的偶合作用極弱，也即偶合常數趨于零。但中間插人雙鍵或三鍵的兩個質子，可以發生遠程偶合。

　　化學位移隨外磁場的改變而改變。偶合常數與化學位移不同，它不隨外磁場的改變而改變。因為自旋偶合產生于磁核之間的相互作用，是通過成鍵電子來傳遞的，并不涉及外磁場。因此，當由化學位移形成的峰與偶合裂分峰不易區別時，可通過改變外磁場的方法來予以區別。

　　自旋偶合和自旋裂分

　　兩張圖譜分別是低分辨核磁共振儀和高分辨核磁共振儀所作的乙醛(CH3CHO)的PMR圖譜。對比這兩張圖譜可以發現，用低分辨核磁共振儀作的圖譜，乙醛只有兩個單峰。在高分辨圖譜中，得到的是二組峰，它們分別是二重峰、四重峰。

　　乙醛在低分辨圖譜和高分辨圖譜中峰數不等是因為在分子中，不僅核外的電子會對質子的共振吸收產生影響，鄰近質子之間也會因互相之間的作用影響對方的核磁共振吸收。并引起譜線增多。這種原子核之間的相互作用稱為自旋-自旋偶合(spin-spin coupling)，簡稱自旋偶合(spin coupling)。因自旋偶合而引起的譜線增多的現象稱為自旋-自旋裂分，簡稱自旋裂分。

　　自旋耦合的起因

　　譜線裂分是怎樣產生的?在外磁場的作用下，質子是會自旋的，自旋的質子會產生一個小的磁矩，通過成鍵價電子的傳遞，對鄰近的質子產生影響。質子的自旋有兩種取向，假如外界磁場感應強度為自旋時與外磁場取順向排列的質子，使受它作用的鄰近質子感受到的總磁感應強度為B0+B'，自旋時與外磁場取逆向排列的質子，使鄰近的質子感受到的總磁感應強度為B0-B'，因此當發生核磁共振時，一個質子發出的信號就分裂成了兩個，這就是自旋裂分。一般只有相隔三個化學鍵之內的不等價的質子間才會發生自旋裂分的現象。

　　磁等價磁不等價性

　　在分子中，具有相同化學位移的核稱為化學位移等價的核。分子中兩相同原子處于相同的化學環境時稱為化學等價(chemical equivalence)，化學等價的質子必然具有相同的化學位移，例如CH2Cl2中的兩個1H是化學等價的，它們的化學位移也是相同的。

　　但具有相同化學位移的質子未必都是化學等價的。判別分子中的質子是否化學等價，對于識譜是十分重要的，通常判別的依據是：分子中的質子，如果可通過對稱操作或快速機制互換，它們是化學等價的。通過對稱軸旋轉而能互換的質子叫等位質子(homotopic proton)。

　　等位質子在任何環境中都是化學等價的。通過鏡面對稱操作能互換的質子叫對映異位質子(enantiotopic Pmton)。一組化學位移等價(chemical shift equivalence)的核，如對組外任何其它核的偶合常數彼此之間也都相同，那么這組核就稱為磁等價(magnetic equivalence)核或磁全同核。顯然，磁等價的核一定是化學等價的，而化學等價的核不一定是磁等價的。

　　在判別分子中的質子是否化學等價時，下面幾種情況要予以注意。

　　⑴與不對稱碳原子相連的CH2上的兩個質子是化學不等價的。不對稱碳原子的這種影響可以延伸到更遠的質子上。

　　⑵在烯烴中，若雙鍵上的一個碳連有兩個相同的基團，另一個雙鍵碳連有兩個氫，則這兩個氫是化學等價的，與帶有某些雙鍵性質的單鍵相連的兩個質子，在單鍵旋轉受阻的情況下，也能用同樣的方法來判別它們的化學等價性。

　　⑶有些質子在某些條件下是化學不等價的，在另一些條件下是化學等價的。例如環己烷上的CH2，當分子的構象固定時，兩個質子是化學不等價的，當構象迅速轉換時，兩個質子是化學等價的。只有化學不等價的質子才能顯示出自旋偶合。

　　結語：通過上文的介紹，想必大家對于核磁共振是什么都是有了一個比較全面的了解了吧，核磁共振在我們生活中還是比較多見的哦，希望上面的文章能夠幫助到我們哦，祝大家有一個健康的身體哦。