신호의 갯수

• 수소가 인접한 탄소에 붙어 있는 수소를 ‘감지’하기 때문에 생긴다.

• 한 무리에 들어 있는 양성자끼리는 상호작용하지 않는다.

• 양성자들이 이웃에 있는 양성자에 의해서 분리되는 선의 수는 n +1

• 수소가 인접한 탄소에 붙어 있는 수소를 ‘감지’하기 때문에 생긴다.

• 한 무리에 들어 있는 양성자끼리는 상호작용하지 않는다.

• 양성자들이 이웃에 있는 양성자에 의해서 분리되는 선의 수는 n +1

스핀-스핀 분해 (coupling)

1

• 양성자들이 이웃에 있는 양성자에 의해서 분리되는 선의 수는 n +1 이다.

• 두개 화학결합이상 떨어진 기능기의 양성자에게서는 거의 영향을 받 지 않는다.

• 양쪽의 양성자에 의해서 영향을 받을 경우 (n+1)(m+1)개로 선이 분 리된다.

• 양성자들이 이웃에 있는 양성자에 의해서 분리되는 선의 수는 n +1 이다.

• 두개 화학결합이상 떨어진 기능기의 양성자에게서는 거의 영향을 받 지 않는다.

• 양쪽의 양성자에 의해서 영향을 받을 경우 (n+1)(m+1)개로 선이 분 리된다.

파스칼의 삼각형 규칙

2

-CH₃ -CH₂

-OH

3

-CH₂ -OH

1 : 3 : 3 : 1 1 : 2 : 1

4

(3 + 1)(1 + 1) = 8

• 농도에 따라 다른 결과를 보임

• 고농도 용액에서는 수소결합이 수소를 벗 기는 효과를 내므로 N-H d3.5 및 O-H는

5

기는 효과를 내므로 N-H d3.5 및 O-H는 d4.5 부근에서 나타남

• 인접한 분자와 수소 교환을 빠르게 일으 켜 결과적으로 피크가 broad 해지게됨

Carboxylic Acid : d10+

6

신호의 갯수

환경이 같은 수소의 개수를 나타냄

Chapter 13 7

신호의 세기

• 같은 환경을 가진 수소의 개수를 반영

• 적분값으로 표시됨

8

1,1,2-Tribromoethane

환경이 다른 두개의 수소

Chapter 13 9

Doublet: 1 옆집 수소

Chapter 13 10

Triplet: 2 옆집 수소

Chapter 13 11

Ethyl기의 갈라짐

12

Isopropyl 기의 갈라짐

13

v 스핀-스핀 상호작용에 의해 갈라지는 피크들 사이의 간격을 짝지움 상수 (coupling constant)라 하고 J로 표시

v 핵이 이웃한 핵의 스핀상태에 의해 얼마나 강하게 영향을 받는가 하는 척도 v 스핀-스핀 상호작용에 의해 갈라지는 피크들 사이의 간격을 짝지움 상수

(coupling constant)라 하고 J로 표시

v 핵이 이웃한 핵의 스핀상태에 의해 얼마나 강하게 영향을 받는가 하는 척도

짝지움 상수, J (coupling constant)

14

실제 피크의 수 : 3 8 3

짝지움 상수

15

복잡한 갈라짐

• 유사해 보이나 서로 다른 수소는 짝지움

C C H H Ha

b c

16

• 유사해 보이나 서로 다른 수소는 짝지움 상수로서 구별할 수 있음

• 트랜스의 짝지움 상수가 더 큼

• H^a : H^b (J = 17 Hz)

• H^a : H^c (J = 11 Hz)

C C H H H

b

17

Styrene의 전체 스펙트럼

18

동일하지 않은 수소

C C H H Ha

b

c OH

H H

H

a b c

d

19 C C

H H Ha

b

c OH

H H

H

a b c

d

CH₃

H Cl

H H

Cl

a b

스펙트럼의 시간 의존성

• 분자는 자기장 내에서 빠른 속도로 운동하 므로 NMR은 모든 움직임의 평균을 스펙트 럼으로 보여줌

• 사이클로헥세인의 Axial 과 equatorial 수소

20

• 사이클로헥세인의 Axial 과 equatorial 수소 역시 빠른 속도로 자리를 바꾸어 한 개의 신 호를 방출함

• OH 와 NH의 경우도 경우에 따라 다른 스펙 트럼 신호를 얻을 수 있음을 확인함

O-H

• 아주 순수한 에탄올 시료는 완벽한 갈라 짐을 볼 수 있음

21

• 일반적으로는 다른 불순물과 교환 반응 으로 인해 볼 수 없 음

N-H

• 상호교환 속도가 빠르거나 느리지 않음

• 신호가 브로드 해짐

22

O-H / N-H 확인법

• 화학적 이동이 시료의 농도와 용매에 의 해 변함

• 시료를 D₂O와 섞은 후 NMR을 얻음

23

• 중수소가 O-H 또는 N-H 의 수소와 교 환됨

• NMR 스펙트럼에서 O-H 또는 N-H 의 수소가 사라지거나 약해지면 O-H 또는 N-H 의 수소임

Fourier Transform NMR

http://home.dongguk.edu/user/milab24

25

26