Test

1. ‫اي‬‫هسته‬‫ي‬ ‫مغناطيس‬‫ونانس‬‫ز‬‫ر‬ ‫سنجي‬‫طيف‬
‫هسته‬ ‫اسپين‬ ‫حاالت‬
‫هسته‬‫ي‬ ‫مغناطيس‬‫ر‬‫گشتاو‬
‫انر‬ ‫جذب‬‫ژي‬
‫جذب‬‫مکانسيم‬
‫اسپين‬ ‫حاالت‬‫جمعيتهاي‬‫دانسيته‬
‫مانع‬ ‫اثر‬‫و‬ ‫شيميايي‬ ‫مکان‬‫تغيير‬
‫اي‬‫هسته‬‫ي‬ ‫مغناطيس‬‫ونانس‬‫ز‬‫ر‬ ‫سنج‬‫طيف‬
‫شيميايي‬ ‫بودن‬‫معادل‬–‫مقدماتي‬ ‫مرور‬
‫ال‬‫ر‬‫انتگ‬‫ي‬‫گير‬ ‫ال‬‫ر‬‫انتگ‬‫و‬
‫شيميايي‬ ‫مکان‬‫تغيير‬ ‫و‬ ‫شيميايي‬‫محيط‬
‫محلي‬ ‫مغناطيس‬ ‫ديا‬‫مانع‬ ‫اثر‬
‫ي‬ ‫مغناطيس‬‫آنيزوتروپي‬
‫قاعده‬(N+1)‫اسپين‬ ‫شکاف‬-‫اسپين‬
‫اسپين‬ ‫شکاف‬ ‫منشا‬–‫اسپين‬
‫اتيلن‬‫گروه‬) (23CHCH
‫پاسکال‬‫مثلث‬
‫مطالب‬ ‫فهرست‬
‫کوپالژ‬ ‫ثابت‬

2. ‫ونانس‬‫ز‬‫ر‬‫ي‬ ‫مغناطيس‬‫هسته‬‫اي‬(NMR)‫يک‬‫ش‬‫و‬‫ر‬‫طيف‬‫سنجي‬‫است‬‫که‬‫اي‬‫ر‬‫ب‬‫شيميدانان‬‫آلي‬‫از‬‫اهميتي‬‫واال‬
‫نسبت‬‫به‬‫طيف‬‫سنجي‬‫ن‬‫مادو‬‫قرمز‬‫دار‬‫ر‬‫برخو‬‫است‬.‫ي‬‫بسيار‬‫از‬‫هسته‬‫ها‬‫ا‬‫ر‬‫مي‬‫توان‬‫با‬‫ن‬‫فنو‬NMR‫مطالعه‬
‫کرد‬،‫ولي‬‫ن‬‫ژ‬‫و‬‫هيدر‬‫و‬‫بن‬‫ر‬‫ک‬‫ر‬‫بطو‬‫ل‬‫معمو‬‫د‬‫ر‬‫مو‬‫استفاده‬‫ار‬‫ر‬‫ق‬‫مي‬‫گيرند‬.
•‫ونانس‬‫ز‬‫ر‬‫ي‬ ‫مغناطيس‬‫هسته‬‫اي‬‫ما‬‫ا‬‫ر‬‫از‬‫تعداد‬‫هر‬‫نوع‬‫ن‬‫ژ‬‫و‬‫هيدر‬‫مطلع‬‫مي‬‫د‬‫ز‬‫سا‬.‫به‬‫عالوه‬‫اين‬‫ش‬‫و‬‫ر‬،‫اطال‬‫عاتي‬
‫اجع‬‫ر‬‫به‬‫طبيعت‬‫محيط‬‫اف‬‫ر‬‫اط‬‫اين‬‫گونه‬‫اتمهاي‬‫ن‬‫ژ‬‫و‬‫هيدر‬‫به‬‫دست‬‫مي‬‫دهد‬.
‫اي‬‫هسته‬‫ي‬ ‫مغناطيس‬‫ونانس‬‫ز‬‫ر‬ ‫سنجي‬‫طيف‬
‫ل‬‫او‬‫بخش‬:‫اوليه‬ ‫مفهوم‬

3. ‫هسته‬‫اسپين‬ ‫حاالت‬
•‫ي‬‫بسيار‬‫از‬‫هسته‬‫هاي‬‫اتمها‬‫اي‬‫ر‬‫دا‬‫خصلتي‬‫هستند‬‫که‬‫اسپين‬‫خوانده‬‫مي‬‫شود‬:‫هسته‬‫ها‬‫به‬‫گونه‬‫اي‬‫فتار‬‫ر‬‫مي‬
‫کنند‬‫که‬‫گويي‬‫در‬‫حال‬‫چرخش‬‫هستند‬.‫در‬‫حقيقت‬‫اتمهايي‬‫که‬‫عدد‬‫جرمي‬‫فرد‬،‫عدد‬‫اتمي‬‫فرد‬‫يا‬‫هر‬‫دو‬‫ر‬‫ا‬‫ند‬‫ر‬‫دا‬،
‫اي‬‫ر‬‫دا‬‫ر‬‫گشتاو‬‫اويه‬‫ز‬‫اسپين‬‫کوانتايي‬‫و‬‫ر‬‫گشتاو‬‫ي‬ ‫مغناطيس‬‫هستند‬.‫ين‬‫ر‬‫معموليت‬‫هسته‬‫هايي‬‫که‬‫اي‬‫ر‬‫دا‬‫اسپين‬
‫هستند‬،‫تند‬‫ر‬‫عبا‬‫از‬HONCHF 1
1
17
8
14
7
13
6
2
1
19
9 ,,,,,
‫هسته‬‫اسپين‬ ‫حاالت‬

4. ‫هسته‬‫هاي‬‫توپهاي‬‫و‬‫ايز‬‫معمولي‬‫و‬‫اوانترين‬‫ر‬‫ف‬‫توپهاي‬‫و‬‫ايز‬‫کربن‬‫و‬‫ن‬‫اکسيژ‬‫يعني‬‫در‬NMR‫فعال‬‫نمي‬‫باشند‬.
‫اي‬‫ر‬‫ب‬‫يک‬‫هسته‬‫با‬‫عدد‬‫کوانتومي‬،‫تعداد‬‫حاالت‬‫اسپين‬‫مجاز‬‫بوده‬‫که‬‫از‬‫تا‬‫ا‬‫ر‬‫در‬‫بر‬‫مي‬‫گي‬‫رد‬.
‫اعداد‬‫کوانتومي‬‫تعدادي‬‫از‬‫هسته‬‫ها‬
31P29Si19F17O13C11B2H1HIsotope
1/21/21/25/21/23/211/2Spin (I)
22262432NO (I)
CO 12
6
16
8 ,
12 I I
I
I

5. •‫در‬‫يک‬‫ميدان‬‫ي‬ ‫مغناطيس‬،‫حاالت‬‫اسپين‬‫ي‬‫ژ‬‫انر‬‫يکساني‬‫ا‬‫ر‬‫نخواهند‬‫داشت‬،‫ا‬‫ر‬‫ي‬‫ز‬‫يک‬‫هسته‬‫ه‬‫ر‬‫ذ‬‫اي‬‫ر‬‫با‬‫دار‬‫بوده‬‫و‬
‫هر‬‫ه‬‫ر‬‫ذ‬‫دار‬‫ر‬‫با‬‫متحرک‬‫خود‬‫توليد‬‫ميدان‬‫ي‬ ‫مغناطيس‬‫مي‬‫کند‬.‫اين‬‫ر‬‫بناب‬،‫يک‬‫هسته‬‫اي‬‫ر‬‫دا‬‫ر‬‫گشتاو‬‫مغن‬‫ي‬ ‫اطيس‬()
‫است‬‫که‬‫به‬‫وسيله‬‫بار‬‫و‬‫اسپين‬‫آن‬‫توليد‬‫مي‬‫شود‬.‫يک‬‫هسته‬‫ن‬‫ژ‬‫و‬‫هيدر‬‫مي‬‫تواند‬‫اسپيني‬‫موافق‬‫ج‬‫هت‬‫عقربه‬‫هاي‬
‫ساعت‬(2/1)+‫يا‬‫مخالف‬‫جهت‬‫به‬‫ر‬‫عق‬‫هاي‬‫ساعت‬(2/1-)‫داشته‬‫باشد‬‫و‬‫در‬‫اين‬‫دو‬‫حالت‬̦‫هاي‬‫ر‬‫گشتاو‬
‫ي‬ ‫مغناطيس‬‫خود‬‫ا‬‫ر‬‫يا‬‫در‬‫جهت‬‫ميدان‬‫و‬‫يا‬‫در‬‫خالف‬‫جهت‬‫آن‬‫ار‬‫ر‬‫ق‬‫مي‬‫دهند‬(‫شکل‬1).

‫هست‬ ‫ي‬ ‫مغناطيس‬ ‫ر‬‫گشتاو‬‫ه‬

6. •‫هنگامي‬‫که‬‫يک‬‫ميدان‬‫ي‬ ‫مغناطيس‬‫جي‬‫ر‬‫خا‬‫به‬‫کار‬‫برده‬‫شود‬،‫حالت‬‫اسپين‬‫نره‬‫ژ‬‫د‬‫به‬‫دو‬‫حالت‬،‫با‬‫هاي‬‫ز‬‫ا‬‫ر‬‫ت‬‫ي‬‫ژ‬‫انر‬‫ن‬‫ابر‬‫ر‬‫اب‬‫شکافته‬
‫مي‬‫شوند‬(‫شکل‬2).

7. ‫ي‬‫ژ‬‫انر‬‫جذب‬
•‫پديده‬‫ونانس‬‫ز‬‫ر‬‫ي‬ ‫مغناطيس‬‫هسته‬‫اي‬‫هنگامي‬‫رخ‬‫مي‬‫دهد‬‫که‬‫هسته‬‫هاي‬‫هم‬‫جهت‬‫ميدان‬‫اعمالي‬‫شده‬‫ان‬‫ي‬‫ژ‬‫ر‬
‫جذب‬‫کرده‬‫و‬‫جهت‬‫اسپين‬‫خود‬‫ا‬‫ر‬‫نسبت‬‫به‬‫آن‬‫تغيير‬‫دهند‬(‫شکل‬3).
•‫جذب‬‫ي‬‫ژ‬‫انر‬̦‫يک‬‫آيند‬‫ر‬‫ف‬‫کوانتايي‬‫بوده‬‫و‬‫ي‬‫ژ‬‫انر‬‫جذب‬‫شده‬‫ابر‬‫ر‬‫ب‬‫اختالف‬‫ي‬‫ژ‬‫انر‬‫ي‬‫ژ‬‫انر‬‫بين‬‫دو‬‫حالت‬‫موج‬‫ود‬‫است‬
:
2
1
 0B
2
1
‫شکل‬3.‫انرژي‬‫جذب‬‫آيند‬‫ر‬‫ف‬
‫ن‬‫پروتو‬‫يک‬‫اي‬‫ر‬‫ب‬
hEEEabsorb 

)(
2
1
2
1

8. •‫در‬‫عمل‬‫اين‬‫اختالف‬‫ي‬‫ژ‬‫انر‬‫تابع‬‫ت‬‫ر‬‫قد‬‫ميدان‬‫ي‬ ‫مغناطيس‬‫اعمال‬‫شده‬()‫است‬.
‫هر‬‫قدر‬‫ميدان‬‫ي‬ ‫مغناطيس‬‫اعمال‬‫شده‬‫شدت‬‫يابد‬،‫اختالف‬‫ي‬‫ژ‬‫انر‬‫بين‬‫دو‬‫حالت‬‫اسپين‬‫ايش‬‫ز‬‫اف‬‫مي‬‫يابد‬:
)( 0BfE 
0B

9. •‫ان‬‫ز‬‫مي‬‫اختالف‬‫هاي‬‫ز‬‫ا‬‫ر‬‫ت‬‫ي‬‫ژ‬‫انر‬‫بستگي‬‫به‬‫نوع‬‫هسته‬‫د‬‫ر‬‫دا‬.‫هر‬‫هسته‬‫اي‬‫ر‬‫دا‬‫نسبت‬‫ر‬‫گشتاو‬‫مغناطيس‬‫ي‬‫به‬‫ر‬‫گشتاو‬
‫اويه‬‫ز‬‫اي‬‫ويژه‬‫اي‬‫است‬،‫ا‬‫ر‬‫ي‬‫ز‬‫هر‬‫هسته‬‫اي‬‫ر‬‫دا‬‫جرم‬‫و‬‫بار‬‫متفاوتي‬‫است‬.‫اين‬‫نسبت‬‫ا‬‫ر‬‫نسبت‬‫گردش‬‫مغن‬‫ي‬ ‫اطيس‬()
‫گويند‬‫که‬‫اي‬‫ر‬‫ب‬‫هر‬‫هسته‬‫مقدار‬‫ثابتي‬‫است‬‫و‬‫تابعيت‬‫ي‬‫ژ‬‫انر‬‫از‬‫ميدان‬‫ي‬ ‫مغناطيس‬‫ا‬‫ر‬‫تعيين‬‫مي‬‫کند‬:
•‫آ‬ ‫مي‬‫در‬‫ير‬‫ز‬‫ت‬‫ر‬‫صو‬ ‫به‬‫معادله‬ ‫پس‬‫شده‬ ‫کوانتايي‬ ‫واحدهاي‬ ‫حسب‬‫بر‬‫هسته‬ ‫اي‬‫اويه‬‫ز‬‫ر‬‫گشتاو‬‫ن‬‫چو‬‫يد‬:
•‫فرکانس‬ ‫مقدار‬‫و‬‫شده‬‫جذب‬ ‫ي‬‫ژ‬‫انر‬:
 hBfE  )( 0

2/h


 hB
h
E  0)
2
(
0)
2
( B


 

10. ‫جذب‬ ‫مکانيسم‬(‫ونانس‬‫ز‬‫ر‬)
•‫در‬‫يک‬‫ميدان‬‫ي‬ ‫مغناطيس‬‫اعمال‬‫شده‬،‫تونها‬‫و‬‫پر‬‫ع‬‫و‬‫شر‬‫به‬‫حرکت‬‫تقويمي‬‫و‬‫جذب‬‫ي‬‫ژ‬‫انر‬‫مي‬‫کنند‬.‫اين‬‫پ‬‫ديده‬
‫شبيه‬‫به‬‫آن‬‫ي‬‫چيز‬‫است‬‫که‬‫در‬‫يک‬‫فرفره‬‫مشاهده‬‫مي‬‫شود‬.‫بر‬‫اثر‬‫تاثير‬‫ميدان‬‫جاذبه‬‫مين‬‫ز‬،‫فرفر‬‫ه‬‫ع‬‫و‬‫شر‬‫به‬
‫ش‬‫ز‬‫لر‬‫يا‬‫چرخش‬‫ل‬‫حو‬‫ر‬‫محو‬‫خود‬‫مي‬‫کند‬.
•‫يک‬‫هسته‬‫چرخنده‬‫نيز‬‫تحت‬‫تاثير‬‫ميدان‬‫ي‬ ‫مغناطيس‬‫اعمال‬‫شده‬̦‫همان‬‫گونه‬‫عمل‬‫مي‬‫کند‬.‫هنگامي‬‫که‬‫ميدان‬
‫ي‬ ‫مغناطيس‬‫به‬‫کار‬‫افتد‬̦‫آن‬‫هسته‬‫ع‬‫و‬‫شر‬‫به‬‫چرخش‬‫ل‬‫حو‬‫ر‬‫محو‬‫اسپين‬‫خود‬‫مي‬‫کند‬‫که‬‫اي‬‫ر‬‫دا‬‫فرکانس‬‫اويه‬‫ز‬‫اي‬
(‫فرکانس‬‫ر‬‫مو‬‫ر‬‫ال‬)‫است‬.

11. •‫اين‬‫فرکانس‬‫مستقيما‬‫متناسب‬‫با‬‫ت‬‫ر‬‫قد‬‫ميدان‬‫ي‬ ‫مغناطيس‬‫اعمال‬‫شده‬‫است‬.‫با‬‫ايجاد‬‫چنين‬‫فرکان‬‫ي‬ ‫س‬،‫دو‬
‫ميدان‬‫جفت‬‫شده‬‫و‬‫ي‬‫ژ‬‫انر‬‫تابش‬‫ودي‬‫ر‬‫و‬‫به‬‫هسته‬‫منتقل‬‫مي‬‫گردد‬‫و‬‫موجب‬‫تغيير‬‫اسپين‬‫مي‬‫شود‬.‫اين‬‫عمل‬
‫ونانس‬‫ز‬‫ر‬‫ناميده‬‫مي‬‫شود‬.

12. ‫د‬‫ر‬‫آو‬ ‫دست‬‫به‬‫ير‬‫ز‬ ‫معادله‬‫از‬‫توان‬‫مي‬‫ا‬‫ر‬ ‫يرين‬‫ز‬‫و‬‫فوقاني‬‫سطوح‬‫در‬ ‫اي‬‫هسته‬‫اسپينهاي‬ ‫بولتزمن‬‫نسبت‬:
•‫مثال‬‫اي‬‫ر‬‫ب‬‫دستگاهي‬‫که‬‫در‬60MHz‫کار‬‫مي‬‫کند‬‫و‬‫در‬‫دماي‬298K،‫تعداد‬‫هسته‬‫هاي‬‫موجود‬‫در‬‫حالت‬
‫اسپيني‬‫پايينتر‬1,000,009‫هسته‬‫و‬‫تعداد‬‫هسته‬‫هايي‬‫که‬‫حالت‬‫اسپيني‬‫باالتر‬‫ا‬‫ر‬‫اشغال‬‫نموده‬‫اند‬
1,000,000‫هسته‬‫هستند‬:
kThkTEu
ee
N
N //
0


009,000,1
000,000,1
999991/0
0

N
Nu
‫هسته‬‫اسپين‬ ‫حاالت‬ ‫جمعيتهاي‬ ‫دانسيته‬

13. •‫هسته‬‫هاي‬‫اد‬‫ز‬‫ما‬‫آنهايي‬‫هستند‬‫که‬‫ه‬‫ز‬‫اجا‬‫مشاهده‬‫ونانس‬‫ز‬‫ر‬‫ا‬‫ر‬‫مي‬‫دهند‬.‫هنگاميکه‬‫جمعيت‬‫هر‬‫دو‬‫از‬‫ر‬‫ت‬‫ب‬‫ابر‬‫ر‬‫گردد‬
,‫در‬‫آن‬‫ت‬‫ر‬‫صو‬‫حالت‬‫اشباع‬‫شدگي‬‫رخ‬‫داده‬‫و‬‫ي‬ ‫ونانس‬‫ز‬‫ر‬‫مشاهده‬‫نمي‬‫شود‬.‫اشباع‬‫شدگي‬‫هنگامي‬‫بسرعت‬‫رخ‬‫مي‬
‫دهد‬‫که‬‫ت‬‫ر‬‫قد‬‫سيگنال‬RF‫بسيار‬‫ياد‬‫ز‬‫باشد‬.‫با‬‫ايش‬‫ز‬‫اف‬‫فرکانس‬‫دستگاه‬,‫اختالف‬‫ي‬‫ژ‬‫انر‬‫بين‬‫دو‬‫حالت‬‫ني‬‫و‬‫فز‬
‫يافته‬,‫و‬‫در‬‫نتيجه‬‫جمعيت‬‫اد‬‫ز‬‫ما‬‫ايش‬‫ز‬‫اف‬‫مي‬‫يابد‬.
•‫ات‬‫ر‬‫تغيي‬‫اد‬‫ز‬‫ما‬‫هسته‬‫هاي‬H‫با‬‫فرکانس‬‫دستگاه‬
‫فرکانس‬(MHz)‫ها‬ ‫هسته‬ ‫مازاد‬
203
406
609
8012
10016
20032
30048
60096

14. ‫مان‬ ‫اثر‬ ‫و‬ ‫شيميايي‬‫مکان‬ ‫تغيير‬‫ع‬
•‫اهميت‬‫ونانس‬‫ز‬‫ر‬‫ي‬ ‫مغناطيس‬‫هسته‬‫اي‬‫از‬‫آن‬‫جا‬‫آشکار‬‫مي‬‫شود‬‫که‬‫در‬‫يک‬‫ل‬‫مولکو‬،‫تمام‬‫ن‬‫پروتو‬‫ها‬‫در‬‫يک‬‫فرکانس‬‫ونانس‬‫ز‬‫ر‬‫نمي‬‫کنند‬.‫اين‬
‫بدين‬‫دليل‬‫است‬‫که‬‫ن‬‫پروتو‬‫هاي‬‫ل‬‫مولکو‬‫توسط‬‫الکترونها‬‫احاطه‬‫شده‬‫و‬‫محيط‬‫الکتروني‬‫هر‬‫يک‬‫از‬‫پروتونها‬‫بطور‬‫جزيي‬‫ب‬‫ا‬‫ديگر‬‫پروتونها‬
‫ق‬‫فر‬‫مي‬‫کند‬.‫به‬‫ت‬‫ر‬‫عبا‬‫ديگر‬،‫پروتونها‬‫توسط‬‫الکترونهايي‬‫که‬‫آنها‬‫ا‬‫ر‬‫احاطه‬‫کرده‬‫اند‬‫پوشيده‬‫يا‬‫محافظت‬‫مي‬‫شوند‬.‫در‬‫يک‬‫ميدان‬
‫ي‬ ‫معناطيس‬،‫الکترونهاي‬‫ظرفيتي‬‫پروتونها‬‫مي‬‫چرخند‬.‫اين‬‫چرخش‬‫که‬‫جريان‬‫ديامغناطيس‬‫محلي‬‫خوانده‬‫مي‬‫شود‬،‫توليد‬‫م‬‫يدان‬‫ي‬ ‫مغناطيس‬
‫متضادي‬‫مي‬‫کند‬‫که‬‫در‬‫جهت‬‫مخالف‬‫ميدان‬‫ي‬ ‫مغناطيس‬‫اعمال‬‫شده‬‫عمل‬‫مي‬‫نمايد‬.‫اين‬‫اثر‬‫که‬‫مانع‬‫ي‬ ‫ديامغناطيس‬‫يا‬‫آنيزوتروپ‬‫ي‬‫ديا‬
‫ي‬ ‫مغناطيس‬‫ناميده‬‫ميشود‬.
)1(0  BB

15. •‫در‬‫يک‬‫اتم‬،‫جريان‬‫ي‬ ‫مغناطيس‬‫محلي‬‫توليد‬‫يک‬‫ميدان‬‫ي‬ ‫مغناطيس‬‫ثانويه‬‫مي‬‫نمايد‬‫که‬‫اي‬‫ر‬‫دا‬‫جتهي‬‫م‬‫خالف‬‫ميدان‬
‫ي‬ ‫مغناطيس‬‫اعمال‬‫شده‬‫است‬.‫در‬‫نتيجه‬‫پي‬‫و‬‫آنيزوتر‬‫ديا‬‫مغناطيس‬،‫ن‬‫تو‬‫و‬‫پر‬‫در‬‫ل‬‫مولکو‬‫بسته‬‫به‬‫دا‬‫نسيته‬
‫الکتروني‬‫اف‬‫ر‬‫اط‬‫آن‬‫از‬‫جانب‬‫ميدان‬‫ي‬ ‫مغناطيس‬‫اعمال‬‫شده‬‫محافظت‬‫مي‬‫شود‬.‫هر‬‫قدر‬‫دانسيته‬‫الکترو‬‫ني‬
‫اف‬‫ر‬‫اط‬‫يک‬‫هسته‬‫بيشتر‬‫باشد‬‫ميدان‬‫ي‬ ‫مغناطيس‬‫توليد‬‫شده‬‫توسط‬‫الکترونها‬،‫که‬‫در‬‫جهت‬‫عکس‬‫ميدان‬‫اعمال‬
‫شده‬‫است‬،‫بيشتر‬‫خواهد‬‫بود‬.
•

16. •‫در‬‫يک‬‫ل‬‫محلو‬‫اي‬‫ر‬‫ب‬‫محاسبه‬‫جابجايي‬‫شيميايي‬‫از‬‫يک‬‫ترکيب‬‫شاهد‬‫استفاده‬‫مي‬‫شود‬‫و‬‫فرکانس‬‫ونانس‬‫ز‬‫ر‬‫هر‬‫پ‬‫ن‬‫روتو‬‫نمونه‬
‫نسبت‬‫به‬‫آن‬‫سنجيده‬‫مي‬‫شود‬.‫به‬‫ت‬‫ر‬‫عبا‬‫بهتر‬،‫اختالف‬‫فرکانس‬‫ه‬‫ز‬‫اندا‬‫ي‬‫گير‬‫مي‬‫شود‬.‫ماده‬‫شاهد‬‫د‬‫ر‬‫استاندا‬،‫ا‬‫ر‬‫تت‬‫متيل‬
‫سيالن‬‫بوده‬‫که‬‫به‬TMS‫موسوم‬‫است‬.‫علت‬‫استفاده‬‫از‬‫اين‬‫ماده‬‫اين‬‫است‬‫که‬‫پروتونهاي‬‫گروههاي‬‫متيل‬‫آن‬
‫بيش‬‫از‬‫اکثر‬‫ترکيبات‬‫محافظت‬‫مي‬‫شود‬.
•‫اي‬‫ر‬‫ب‬‫محاسبه‬‫تغيير‬‫مکان‬‫شيميايي‬‫از‬‫ابطه‬‫ر‬‫ير‬‫ز‬‫استفاده‬‫مي‬‫شود‬‫و‬‫قابل‬‫ذکر‬‫است‬‫که‬‫تغيير‬‫مکان‬‫شيمياي‬‫ي‬‫بر‬‫حسب‬‫واحد‬
Hz‫اي‬‫ر‬‫ب‬‫دستگاه‬‫هاي‬NMR‫با‬‫ت‬‫ر‬‫قد‬‫متفاوت‬،‫يکسان‬‫نمي‬‫باشد‬‫در‬‫صورتي‬‫که‬‫بر‬‫حسب‬‫واحد‬ppm‫مقدار‬‫آن‬‫اي‬‫ر‬‫ب‬
‫تمامي‬‫دستگاه‬‫ها‬،‫ي‬‫مقدار‬‫ثابت‬‫مي‬‫باشد‬.
•‫تغيير‬‫مکان‬‫بر‬‫حسب‬Hz
‫فرکانس‬‫طيف‬‫سنج‬‫بر‬‫حسب‬MHz
SiCH 43 )(


17. •‫است‬‫موجود‬‫ر‬‫منظو‬ ‫اين‬ ‫اي‬‫ر‬‫ب‬‫سنج‬ ‫طيف‬‫نوع‬‫دو‬:
•1-‫پيوسته‬‫موج‬‫دستگاه‬(CW):‫شود‬ ‫مي‬‫ديده‬‫ير‬‫ز‬ ‫در‬‫آن‬‫از‬‫نمونه‬‫که‬.
‫اي‬‫هسته‬ ‫ي‬ ‫مغناطيس‬ ‫ونانس‬‫ز‬‫ر‬‫سنج‬ ‫طيف‬

18. •
•2-‫دستگاه‬‫تبديل‬‫يه‬‫ر‬‫فو‬‫ي‬ ‫تپش‬:‫اين‬‫ش‬‫و‬‫ر‬‫استفاده‬‫از‬‫يک‬‫انفجار‬‫ي‬‫ژ‬‫انر‬‫تمند‬‫ر‬‫قد‬‫ولي‬‫کوتاه‬‫به‬‫ن‬‫ام‬‫تپ‬‫است‬‫که‬
‫کليه‬‫هسته‬‫هاي‬‫ي‬ ‫مغناطيس‬‫در‬‫ل‬‫مولکو‬‫ا‬‫ر‬‫ر‬‫بطو‬‫همزمان‬‫تهييج‬‫مي‬‫کند‬.‫وقتي‬‫تپ‬‫متوقف‬‫شد‬،‫در‬‫آن‬‫ت‬‫ر‬‫صو‬
‫هسته‬‫هاي‬‫تهييج‬‫شده‬‫ع‬‫و‬‫شر‬‫به‬‫از‬‫دست‬‫دادن‬‫ي‬‫ژ‬‫انر‬‫تهييج‬‫خود‬‫مي‬‫کنند‬‫و‬‫به‬‫حالت‬‫اسپيني‬‫اوليه‬‫خود‬‫باز‬‫مي‬
‫گردند‬.‫آنگاه‬‫که‬‫هسته‬‫انگيخته‬‫ر‬‫ب‬‫شده‬‫آسايش‬‫مي‬‫کند‬،‫ع‬‫و‬‫شر‬‫به‬‫تابش‬‫اشعه‬‫الکترومغناطيس‬‫مي‬‫نمايد‬.‫ن‬‫چو‬
‫ل‬‫مولکو‬‫ي‬‫حاو‬‫هسته‬‫هاي‬‫مختلف‬‫بسيار‬‫است‬‫لذا‬،‫فرکانسهاي‬‫ن‬‫گوناگو‬‫ي‬‫بسيار‬‫از‬‫اشعه‬‫الکترومغ‬‫ي‬ ‫ناطيس‬
‫ر‬‫بطو‬‫همزمان‬‫تابش‬‫خواهند‬‫نمود‬.‫اين‬‫تابش‬‫ا‬‫ر‬‫ال‬‫و‬‫ز‬‫القاي‬‫اد‬‫ز‬‫آ‬(FID)‫مي‬‫نامند‬.

19. ‫شيميايي‬ ‫بودن‬ ‫معادل‬–‫مقدماتي‬ ‫ر‬‫و‬‫مر‬
‫تمام‬‫پروتونهاي‬‫يک‬‫ل‬‫مولکو‬‫که‬‫در‬‫محيط‬‫شيميايي‬‫يکساني‬‫ار‬‫ر‬‫ق‬‫ند‬‫ر‬‫دا‬,‫اغلب‬‫اي‬‫ر‬‫دا‬‫مکان‬‫شيميايي‬‫يکساني‬‫هستند‬.‫اين‬
‫پروتونها‬‫از‬‫لحاظ‬‫شيميايي‬‫معادل‬‫خوانده‬‫مي‬‫شوند‬.‫از‬‫طرفي‬,‫مجموعه‬‫اي‬‫از‬‫پروتونهاي‬‫موجود‬‫در‬‫مولکولها‬‫که‬‫از‬‫لحاظ‬
‫شيميايي‬‫متفاوت‬‫هستند‬,‫جذب‬‫مختص‬‫به‬‫خود‬‫ا‬‫ر‬‫مي‬‫دهند‬.‫اغلب‬‫پروتونهايي‬‫که‬‫معادل‬‫شيميايي‬‫هستند‬,‫معادل‬
‫ي‬ ‫مغناطيس‬‫نيز‬‫مي‬‫باشند‬‫ولي‬‫اين‬‫قاعده‬‫هميشه‬‫صحت‬‫د‬‫ر‬‫ندا‬.

‫اين‬‫ل‬‫مولکو‬‫ها‬‫فقط‬‫يک‬‫جذب‬‫مي‬‫دهند‬.
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
CH3 CH3
O
SiCH 43 )(

20. •‫برد‬‫پي‬‫نمونه‬‫در‬ ‫موجود‬‫هاي‬‫ن‬‫ژ‬‫و‬‫هيدر‬‫تعداد‬‫به‬ ‫توان‬‫مي‬‫ي‬‫گير‬ ‫ال‬‫ر‬‫انتگ‬‫از‬‫استفاده‬‫با‬.
‫ي‬‫گير‬ ‫ال‬‫ر‬‫انتگ‬

21. ‫شيمياي‬‫مکان‬ ‫تغيير‬ ‫و‬ ‫شيميايي‬ ‫محيط‬‫ي‬
•‫اگر‬‫فرکانس‬‫ونانس‬‫ز‬‫ر‬‫تمام‬‫پروتونهاي‬‫يک‬‫ل‬‫مولکو‬‫مشابه‬‫مي‬‫بود‬,‫ديگر‬NMR‫استفاده‬‫چنداني‬‫در‬‫شيمي‬‫آلي‬‫نمي‬‫داشت‬.
‫نه‬‫تنها‬‫انواع‬‫ن‬‫گوناگو‬‫پروتونها‬‫تغيير‬‫مکان‬‫شيميايي‬‫مختلفي‬‫ند‬‫ر‬‫دا‬,‫بلکه‬‫مقدار‬‫تغيير‬‫مکان‬‫شيميايي‬‫آن‬‫پروتو‬‫نها‬,‫صفت‬
‫مشخصه‬‫نوع‬‫آنها‬‫خواهد‬‫بود‬.‫هر‬‫نوع‬‫ن‬‫پروتو‬‫فقط‬‫در‬‫محدوده‬‫اي‬‫از‬‫مقادير‬‫ونانس‬‫ز‬‫ر‬‫مي‬‫دهد‬. )(

22. ‫محلي‬ ‫ديامغناطيس‬ ‫مانع‬ ‫اثر‬
•‫آ‬)‫اثر‬‫الکتروتگاتيويته‬:‫ساده‬‫ترين‬‫اه‬‫ر‬‫اي‬‫ر‬‫ب‬‫توجيه‬‫روند‬‫تغيير‬‫مکان‬‫شيميايي‬‫آن‬‫است‬‫که‬‫عناصر‬‫الکت‬‫رونگاتيو‬‫متصل‬‫به‬
‫کربن‬‫حامل‬‫پروتونهاي‬‫مورد‬‫نظر‬‫ي‬ ‫بررس‬‫شوند‬.‫هر‬‫قدر‬‫الکترونگاتيويته‬‫عنصر‬‫اتصالي‬‫فزوني‬‫يابد‬,‫تغيير‬‫مکان‬‫شيميايي‬‫تيز‬
‫ايش‬‫ز‬‫اف‬‫مي‬‫يابد‬.‫يک‬‫عنصر‬‫الکترونگاتيو‬‫ي‬‫اثر‬‫جزيي‬‫بر‬‫روي‬‫پروتونهايي‬‫د‬‫ر‬‫دا‬‫که‬‫در‬‫فاصله‬‫بيش‬‫از‬‫سه‬‫کر‬‫بن‬‫هستند‬.
•‫استخالفهاي‬‫الکترونگاتيو‬‫باعث‬‫کاهش‬‫مانع‬‫ديا‬‫مغناطيس‬‫محلي‬‫پروتونهاي‬‫ر‬‫مجاو‬‫مي‬‫شوند‬‫ا‬‫ر‬‫ي‬‫ز‬,‫آنها‬‫دانسيته‬‫الکتروني‬
‫اف‬‫ر‬‫اط‬‫آن‬‫پروتونها‬‫ا‬‫ر‬‫کاهش‬‫مي‬‫دهند‬.‫هر‬‫قدر‬‫که‬‫الکترونگاتيويته‬‫استخالف‬‫بيشتر‬‫باشد‬,‫تغيير‬‫مکان‬‫شيميايي‬‫آن‬‫ايش‬‫ز‬‫اف‬
‫مي‬‫يابد‬.
-CH2-CH2-CH2BrH signal
1.25 1.69 3.30 / ppm
(CH3)4SiCH4CH3ICH3BrCH3ClCH3OHCH3FCompound, CH3X
SiHIBrClOFX
1.82.12.52.83.13.54.0Electronegativity of X
00.232.162.683.053.44.26Chemical shift,  / ppm

23. •‫ب‬)‫ن‬‫هيبريداسيو‬‫اثر‬:‫شيميايي‬‫مکان‬‫تغيير‬ ‫بر‬‫مهم‬ ‫اثر‬‫دومين‬,‫است‬‫ن‬‫ژ‬‫و‬‫هيدر‬‫حامل‬ ‫اتم‬‫ن‬‫هيبريداسيو‬‫اختالف‬
.
•‫نهاي‬‫ژ‬‫و‬‫هيدر‬” ”
•‫متصلند‬ ‫کربن‬‫به‬‫که‬‫نهايي‬‫ژ‬‫و‬‫هيدر‬‫تمام‬(‫آلکنها‬‫سيکلو‬)‫ي‬ ‫ونانس‬‫ز‬‫ر‬ ‫اي‬‫ر‬‫دا‬‫در‬
‫هستند‬ ‫محدوده‬,‫و‬ ‫پيوند‬ ‫اي‬‫ر‬‫دا‬‫هاي‬‫ه‬‫و‬‫گر‬‫يا‬‫الکترونگاتيو‬‫عنصر‬‫آنها‬‫ت‬‫ر‬‫مجاو‬‫در‬‫که‬‫شرطي‬ ‫به‬‫جود‬
‫باشد‬ ‫نداشته‬.
CCHCCCHCCHC  ,, 23

3
sp
20 
3
sp
R H
H
H
H
H
H
H
R
R
R
HR
R
Cycle 000
123
012

24. •‫نهاي‬‫ژ‬‫و‬‫هيدر‬””
•‫نهاي‬‫ژ‬‫و‬‫هيدر‬‫وينيلي‬‫ساده‬()‫اي‬‫ر‬‫دا‬‫ي‬ ‫ونانس‬‫ز‬‫ر‬‫در‬‫محدوده‬‫هستند‬.‫در‬‫يک‬‫اتصال‬‫ب‬‫ا‬
‫ن‬‫هيبريداسيو‬,‫اتم‬‫کربن‬‫خصلت‬S‫ي‬‫بيشتر‬‫داشته‬()‫و‬‫الکترونگاتيوتر‬‫از‬‫يک‬‫بن‬‫ر‬‫ک‬‫است‬.‫ات‬‫م‬
‫بن‬‫ر‬‫ک‬()‫الکترونهاي‬‫خود‬‫ا‬‫ر‬‫محکمتر‬‫نگاهداشته‬,‫در‬‫نتيجه‬‫اثر‬‫مانع‬‫ي‬‫کمتر‬‫اي‬‫ر‬‫ب‬‫هسته‬H‫آن‬‫نسبت‬‫به‬
‫اتصال‬‫وجود‬‫د‬‫ر‬‫دا‬.‫اين‬‫ر‬‫بناب‬,‫نهاي‬‫ژ‬‫و‬‫هيدر‬‫وينيلي‬‫تغيير‬‫مکان‬‫شيميايي‬‫ي‬‫بيشتر‬‫ا‬‫ر‬‫نسبت‬‫به‬
‫نهاي‬‫ژ‬‫و‬‫هيدر‬‫آليفاتيک‬‫مستقر‬‫بر‬‫ي‬‫و‬‫ر‬‫کربن‬‫از‬‫خود‬‫نشان‬‫مي‬‫دهند‬.‫نهاي‬‫ژ‬‫و‬‫هيدر‬‫ماتيک‬‫و‬‫آر‬‫حتي‬‫در‬‫ميدان‬
‫ي‬‫ضعيفتر‬‫ار‬‫ر‬‫ق‬‫مي‬‫ند‬‫ر‬‫گي‬.
•‫يک‬‫آلدئيد‬
HCC 75/4 
2
sp
ssp 12
 HC 33%
25% 3
sp
2
sp
ssp 13

65 
3
sp
87 
H
O
R

25. •‫نهاي‬‫ژ‬‫و‬‫هيدر‬””
•‫نهاي‬‫ژ‬‫و‬‫هيدر‬‫اسيتيلني‬‫به‬‫دليل‬‫اثر‬‫پي‬‫و‬‫آنيزوتر‬‫ر‬‫بطو‬‫غير‬‫عادي‬‫در‬‫ناحيه‬
•‫ار‬‫ر‬‫ق‬‫مي‬‫ند‬‫ر‬‫گي‬.‫بر‬‫پايه‬‫ن‬‫هيبريداسيو‬‫مي‬‫توان‬‫انتظار‬‫داشت‬‫که‬‫ن‬‫تو‬‫و‬‫پر‬‫اسيتيلني‬‫تغيي‬‫ر‬‫مکان‬‫شيميايي‬
‫ي‬‫گتر‬‫ر‬‫بز‬‫نسبت‬‫به‬‫ن‬‫تو‬‫و‬‫پر‬‫وينيلي‬‫داشته‬‫باشد‬.‫کربن‬‫الکترونگاتيوتر‬‫از‬‫بن‬‫ر‬‫ک‬
•‫است‬‫اما‬‫بر‬‫خالف‬‫آتچه‬‫که‬‫انتظار‬‫مي‬‫د‬‫و‬‫ر‬‫تونهاي‬‫و‬‫پر‬‫آن‬‫کربن‬‫در‬‫پايين‬‫ي‬‫تر‬‫نسبت‬‫به‬‫تونها‬‫و‬‫پر‬‫ي‬‫کربن‬‫ار‬‫ر‬‫ق‬
‫مي‬‫ند‬‫ر‬‫گي‬.
sp
),1( HCssp  32 
sp2
sp
)(
2
sp

26. •‫پ‬)‫ني‬‫ژ‬‫هيدرو‬ ‫پيوند‬ ‫اثر‬ ، ‫تبادلي‬ ‫و‬ ‫اسيدي‬ ‫پروتونهاي‬
•‫اسيدي‬ ‫نهاي‬‫ژ‬‫هيدرو‬
•‫دهند‬ ‫مي‬‫نشان‬ ‫خود‬‫از‬ ‫ا‬‫ر‬ ‫مانع‬‫اثر‬‫کمترين‬‫که‬ ‫پروتونهايي‬(‫باالترين‬),‫کربوکسيليک‬‫اسيدهاي‬ ‫به‬‫که‬‫هستند‬ ‫پروتونهايي‬
‫متصلند‬.‫هستند‬ ‫در‬‫ي‬ ‫ونانس‬‫ز‬‫ر‬ ‫اي‬‫ر‬‫دا‬‫پروتونها‬‫اين‬.
•‫شوند‬ ‫مي‬‫اسيد‬‫ن‬‫پروتو‬‫الکترونهاي‬‫کشيدن‬ ‫موجب‬‫ن‬‫اکسيژ‬‫الکترونگاتيويته‬ ‫و‬‫ونانس‬‫ز‬‫ر‬‫اثر‬ ‫دو‬ ‫هر‬.
•‫ني‬‫ژ‬‫هيدرو‬ ‫پيوند‬:‫تبادلي‬ ‫نهاي‬‫ژ‬‫هيدرو‬
•‫هستند‬‫ني‬‫ژ‬‫هيدرو‬‫پيوند‬‫اي‬‫ر‬‫دا‬‫که‬ ‫پروتونهايي‬(‫آمينو‬ ‫و‬‫هيدروکسيل‬ ‫پروتونهاي‬ ‫مثل‬)‫متغيي‬‫بسيار‬ ‫موقعيت‬‫محدوده‬ ‫در‬‫ا‬‫ر‬‫ي‬‫ر‬
‫دهند‬ ‫مي‬‫نشان‬ ‫خود‬‫از‬‫بزرگي‬.
•
•
•‫اد‬‫ز‬‫آ‬(‫قيق‬‫ر‬ ‫ل‬‫محلو‬)‫هيدرو‬‫پيوندهاي‬ ‫با‬‫ژني‬
)(
1210 
R O
H
O
R O
H
O
R
O
H
H
O
R
H
R
O  
R
O
H

27. •.‫هستند‬‫متصل‬ ‫اتم‬‫هترو‬ ‫يک‬‫به‬‫عموما‬‫تونها‬‫و‬‫پر‬ ‫اين‬.‫ب‬‫ن‬‫تو‬‫و‬‫پر‬ ،‫ني‬‫ژ‬‫و‬‫هيدر‬‫پيوندهاي‬ ‫ايش‬‫ز‬‫اف‬‫با‬‫ميدان‬‫به‬‫يشتر‬
‫د‬‫و‬‫ر‬ ‫مي‬‫ضعيفتر‬(‫باالتر‬. )‫است‬‫ت‬‫ر‬‫ا‬‫ر‬‫ح‬‫جه‬‫ر‬‫د‬‫و‬ ‫غلظت‬ ‫از‬‫تابعي‬ ‫اغلب‬‫ني‬‫ژ‬‫و‬‫هيدر‬‫پيوند‬.‫ايش‬‫ز‬‫اف‬ ‫با‬‫غلظت‬
‫ل‬‫محلو‬,‫مي‬‫ايجاد‬‫ي‬‫بيشتر‬‫ني‬‫ژ‬‫و‬‫هيدر‬‫پيوند‬‫نتيجه‬‫در‬‫و‬ ‫بوده‬ ‫نزديک‬‫تماس‬‫در‬‫ي‬‫بيشتر‬ ‫مولکولهاي‬‫گردد‬.
•‫تونها‬‫و‬‫پر‬‫از‬‫ي‬ ‫بعض‬‫شيميايي‬‫مکان‬‫ات‬‫ر‬‫تغيي‬‫محدوده‬
•
)(
0/125/10 
2RNH
2RCONH
15
‫اسيدها‬RCOOH
‫فنلها‬ArOH4/0-7/0
‫الکلها‬ROH0/5-5/0
‫آمينها‬0/5-5/0
‫آميدها‬5/0-8/0
‫انولها‬-CH=CH-OH

28. ‫ي‬ ‫مغناطيس‬‫پي‬‫و‬‫آنيزوتر‬
•‫تعداد‬‫يادي‬‫ز‬‫از‬‫پروتونها‬‫وجود‬‫ند‬‫ر‬‫دا‬‫که‬‫تغيير‬‫مکان‬‫شيميايي‬‫آنها‬‫با‬‫الکترونگاتيويته‬‫گروههاي‬‫متصل‬‫قاب‬‫ل‬‫توجيه‬‫نيست‬.‫که‬
‫اين‬‫اثر‬‫به‬‫خاطر‬‫وجود‬‫يک‬‫سيستم‬‫غير‬‫اشباع‬(‫الکترونهاي‬)‫در‬‫ت‬‫ر‬‫مجاو‬‫ن‬‫پروتو‬‫مورد‬‫نظر‬‫است‬.
•‫هنگاميکه‬‫ترکيب‬‫در‬‫ميدان‬‫ي‬ ‫مغناطيس‬‫ار‬‫ر‬‫ق‬‫گيرد‬,‫الکترونهاي‬‫حلقه‬‫آروماتيک‬‫در‬‫اف‬‫ر‬‫اط‬‫حلقه‬‫شروع‬‫به‬‫چرخش‬‫مي‬‫کنند‬
.‫اين‬‫چرخش‬‫جريان‬‫حلقه‬‫خوانده‬‫مي‬‫شود‬.‫ميدان‬‫ي‬ ‫مغناطيس‬‫توليد‬‫شده‬‫توسط‬‫الکترونهاي‬‫متحرک‬(‫جريان‬‫حلق‬‫ه‬)‫مشابه‬
‫ميدان‬‫توليد‬‫شده‬‫در‬‫يک‬‫حلقه‬‫سيم‬‫پيچ‬‫است‬.‫ميدان‬‫ي‬ ‫مغناطيس‬‫توليد‬‫شده‬،‫فضاي‬‫نسبتا‬‫بزرگي‬‫ا‬‫ر‬‫پو‬‫شا‬‫نده‬‫به‬‫طوري‬‫که‬
‫در‬‫محافظت‬‫ن‬‫هيدزوز‬‫ها‬‫ي‬‫ن‬‫بنز‬‫تا‬‫ثير‬‫مي‬‫د‬‫ر‬‫گذا‬.



29. •‫در‬‫اصطالح‬‫الکترو‬‫مغناطيس‬‫ميدان‬‫پي‬‫و‬‫تر‬‫و‬‫ايز‬‫جايي‬‫است‬‫که‬‫دانسيته‬‫يکنواخت‬‫يا‬‫يع‬‫ز‬‫تو‬‫ن‬‫متقار‬‫ي‬‫و‬‫کر‬‫وجود‬
‫داشته‬‫باشد‬‫و‬‫ميدان‬‫پي‬‫و‬‫آنيزوتر‬‫غير‬‫توپي‬‫و‬‫ايز‬‫يا‬‫غير‬‫يکنواخت‬‫است‬.
•‫بنابر‬‫اين‬‫در‬‫اين‬‫ترکيبات‬‫ن‬‫تو‬‫و‬‫پر‬‫متصل‬‫به‬‫آن‬‫ها‬‫از‬‫سه‬‫ميدان‬‫ي‬ ‫مغناطيس‬‫متاثر‬‫ميگردد‬:‫ميدان‬‫م‬‫ي‬ ‫غناطيس‬
‫اعمال‬‫شده‬‫ي‬‫قو‬‫توسط‬‫الکترو‬‫مغناطيس‬‫هاي‬‫دستگاه‬NMR‫و‬‫دو‬‫ميدان‬‫ضعيف‬،‫تر‬‫يکي‬‫به‬‫دليل‬‫اثر‬‫مانع‬
‫توسط‬‫الکترون‬‫ها‬‫ي‬‫ظرفيتي‬‫ل‬‫حو‬‫ن‬‫تو‬‫و‬‫پر‬‫و‬‫ي‬‫ديگر‬‫به‬‫خاطر‬‫پي‬‫و‬‫آنيزوتر‬‫که‬‫توسط‬‫الکترون‬‫ها‬‫ي‬‫حلقه‬‫توليد‬
‫شده‬‫است‬.‫همين‬‫اثر‬‫پي‬‫و‬‫آنيزوتر‬‫است‬‫که‬‫به‬‫ن‬‫تو‬‫و‬‫پر‬‫ها‬‫ي‬‫ن‬‫بنز‬‫تغيير‬‫مکان‬‫شيميايي‬‫بيش‬‫از‬‫حد‬‫انتظار‬‫مي‬‫دهد‬.
‫اين‬‫تونها‬‫و‬‫پر‬‫در‬‫ميدان‬‫ضعيف‬‫ار‬‫ر‬‫ق‬‫مي‬‫ند‬‫ر‬‫گي‬.‫اگر‬‫توني‬‫و‬‫پر‬‫در‬‫مرکز‬‫حلقه‬‫و‬‫نه‬‫در‬‫ن‬‫امو‬‫ر‬‫پي‬‫آن‬‫ار‬‫ر‬‫ق‬‫گ‬‫يرد‬،‫آنگاه‬‫به‬
‫ميدان‬‫ي‬‫قو‬‫برده‬‫خواهد‬‫شد‬‫ا‬‫ر‬‫ي‬‫ز‬‫در‬‫آنجا‬‫خطوط‬‫ميدان‬‫در‬‫جهت‬‫عکس‬‫هستند‬.

31. •‫طبق‬‫اين‬‫قاعده‬‫هر‬‫نوع‬،‫ن‬‫تو‬‫و‬‫پر‬‫تعداد‬‫تونهاي‬‫و‬‫پر‬‫معادل‬(n)‫بر‬‫ي‬‫و‬‫ر‬‫اتم‬(‫اتمهاي‬)‫کربن‬‫ر‬‫مجاو‬‫آن‬‫کربني‬‫که‬
‫خود‬‫به‬‫آن‬‫متصل‬‫است‬‫ا‬‫ر‬‫احساس‬‫کرده‬‫و‬‫قله‬‫ونانس‬‫ز‬‫ر‬‫آن‬‫به‬(n+1)‫جزء‬‫تقسيم‬‫مي‬‫شود‬.
‫قاعده‬(N+1)‫اسپين‬ ‫شکاف‬–‫اسپين‬

32. •‫اسپين‬‫شکاف‬ ‫از‬ ‫نمونه‬‫طيف‬ ‫تعداد‬–‫اسپين‬

33. ‫اسپين‬ ‫شکاف‬ ‫منشاء‬–‫اسپين‬:
•‫علت‬‫پيدايش‬‫شکاف‬‫اسپين‬–‫اسپين‬‫به‬‫خاطر‬‫اين‬‫است‬‫که‬‫نهاي‬‫ژ‬‫هيدرو‬‫کربنهاي‬‫ر‬‫مجاو‬‫يکديگر‬‫ا‬‫ر‬‫احساس‬‫م‬‫ي‬‫کنند‬.
‫ن‬‫هيدروژ‬A‫قادر‬‫به‬‫احساس‬‫جهت‬‫اسپين‬‫ن‬‫هيدروژ‬‫کربن‬B‫است‬.‫در‬‫تعدادي‬‫از‬‫مولکولهاي‬‫ل‬‫محلو‬،‫ن‬‫هيدروژ‬‫مستقر‬‫در‬
‫کربن‬B‫اي‬‫ر‬‫دا‬‫اسپين‬(‫مولکولهاي‬‫نوع‬x)‫بوده‬،‫در‬‫صورتي‬‫که‬‫در‬‫مولکولهاي‬‫ديگر‬،‫ن‬‫هيدروژ‬‫کربن‬B‫اسپين‬(
‫مولکولهاي‬‫نوع‬Y)‫ا‬‫ر‬‫د‬‫ر‬‫دا‬.
Ca CbR R
R
R
2
1

2
1

Ca CbR R
R
R
2
1

2
1

‫نوع‬‫ل‬‫مولکو‬X ‫نوع‬‫ل‬‫مولکو‬Y

34. •‫ن‬‫تو‬‫و‬‫پر‬‫شيميايي‬‫مکان‬‫تغيير‬A‫ن‬‫تو‬‫و‬‫پر‬‫اسپين‬‫جهت‬‫از‬‫متاثر‬B‫بود‬‫خواهد‬.‫که‬‫شود‬ ‫مي‬‫گفته‬‫حالت‬ ‫اين‬‫در‬
‫ن‬‫تو‬‫و‬‫پر‬A‫ن‬‫تو‬‫و‬‫پر‬‫با‬B‫است‬ ‫شده‬‫جفت‬.
•‫نوع‬ ‫مولکولهاي‬‫تعداد‬‫مشخص‬‫ماني‬‫ز‬ ‫در‬‫ل‬‫محلو‬ ‫يک‬‫در‬‫ن‬‫چو‬X‫و‬Y‫ن‬‫تو‬‫و‬‫پر‬ ‫اي‬‫ر‬‫ب‬‫جذب‬‫دو‬، ‫ابرند‬‫ر‬‫ب‬‫تقريبا‬A
‫شد‬ ‫خواهد‬‫مشاهده‬.‫ن‬‫تو‬‫و‬‫پر‬‫ونانس‬‫ز‬‫ر‬‫که‬‫شود‬ ‫مي‬‫گفته‬A‫ن‬‫تو‬‫و‬‫پر‬‫توسط‬B‫پديده‬‫و‬ ‫است‬ ‫شده‬‫شکافته‬
‫اسپين‬‫شکاف‬ ‫ا‬‫ر‬‫ر‬‫مذکو‬–‫نامند‬‫مي‬‫اسپين‬.
‫ن‬‫پروتو‬ ‫شيميايي‬ ‫مکان‬ ‫تغيير‬A‫در‬
‫ن‬‫پروتو‬ ‫غياب‬B
‫پروتون‬‫شيميايي‬‫مکان‬ ‫تغيير‬A
‫نوع‬‫مولکول‬‫در‬Y
(‫شده‬ ‫مانع‬-‫پروتون‬B‫ميدان‬‫مخالف‬‫اسپيني‬‫اي‬‫ر‬‫دا‬
‫است‬ ‫شده‬‫اعمال‬.)
‫پروتون‬‫شيميايي‬‫مکان‬ ‫تغيير‬B
‫نوع‬‫مولکول‬‫در‬X
(‫نشده‬ ‫مانع‬-‫پروتون‬B‫مخالف‬‫اسپيني‬‫اي‬‫ر‬‫دا‬
‫است‬ ‫شده‬‫اعمال‬ ‫ميدان‬.)

35. •‫دهند‬ ‫مي‬ ‫در‬ ‫شاخه‬ ‫چهار‬‫يک‬‫متيلن‬ ‫پروتونهاي‬ ‫و‬‫کنند‬ ‫مي‬ ‫در‬ ‫شاخه‬ ‫سه‬‫يک‬‫ايجاد‬‫متيل‬ ‫پروتونهاي‬.
•‫شوند‬ ‫مي‬ ‫منشعب‬‫متيل‬ ‫پروتونهاي‬‫توسط‬‫متيلن‬ ‫پروتونهاي‬(‫شکل‬A)‫مي‬‫منشعب‬‫متيلن‬ ‫پروتونهاي‬‫توسط‬‫متيل‬ ‫وپروتونهاي‬
‫شوند‬(‫شکل‬B. )
‫اتيل‬ ‫گروه‬) (23CHCH
83/12/3
83/12/3
A B

36. •‫قاعده‬ ‫از‬‫که‬ ‫هايي‬‫شاخه‬‫چند‬‫شدت‬ ‫نسبت‬n+1‫کند‬‫مي‬‫تبعيت‬‫پاسکال‬ ‫مثلث‬‫از‬ ‫اند‬ ‫شده‬‫مشتق‬.
‫است‬‫چپ‬‫و‬ ‫است‬‫ر‬ ‫سمت‬ ‫در‬‫خود‬‫بااليي‬‫عدد‬ ‫دو‬‫مجموع‬ ‫مثلث‬ ‫اين‬‫در‬ ‫عددي‬‫هر‬.‫چند‬ ‫يک‬‫ني‬‫و‬‫بر‬‫هاي‬‫قله‬ ‫شدت‬
‫است‬‫کوچک‬‫بسيار‬‫ني‬‫و‬‫در‬‫هاي‬‫قله‬ ‫شدت‬ ‫با‬‫مقايسه‬‫در‬‫شاخه‬‫هفت‬ ‫مثل‬ ‫اي‬‫شاخه‬.
‫پاسکال‬ ‫مثلث‬

37. ‫در‬‫يک‬‫چند‬‫شاخه‬‫اي‬‫فاصله‬‫ما‬‫بين‬‫قله‬‫ها‬‫ا‬‫ر‬‫ثابت‬‫کوپالژ‬(J)‫مي‬‫گويند‬.‫اين‬‫فاصله‬‫بر‬‫حسب‬‫سيکل‬‫در‬‫ثانيه‬(cps)‫يا‬‫بر‬‫حسب‬
‫هرتز‬(Hz)‫ه‬‫ز‬‫اندا‬‫ي‬‫گير‬‫مي‬‫شود‬.‫ثابت‬‫کوپالژ‬‫نشان‬‫مي‬‫دهد‬‫که‬‫چقدر‬‫يک‬‫هسته‬‫توسط‬‫حاالت‬‫اسپيني‬‫همسايگ‬‫انش‬‫متاثر‬
‫مي‬‫شود‬.
‫ثابتهاي‬‫کوپالژ‬‫گروههايي‬‫از‬‫پروتونها‬‫که‬‫يکديگر‬‫ا‬‫ر‬‫منشعب‬‫مي‬‫کنند‬‫بايد‬‫يکسان‬‫باشند‬.‫پروتونهاي‬‫هر‬‫گرو‬‫ه‬‫به‬‫يک‬‫ه‬‫ز‬‫اندا‬‫بر‬‫هم‬
‫تاثير‬‫مي‬‫ند‬‫ر‬‫گذا‬.
‫کوپالژ‬ ‫ثابت‬

38. ‫شود‬ ‫مي‬‫استفاده‬‫آن‬‫از‬‫کننده‬‫کنش‬‫هم‬‫بر‬ ‫ي‬‫ايها‬‫شاخه‬‫چند‬‫ساختن‬ ‫مرتبط‬‫جهت‬‫گاهي‬ ‫که‬‫ي‬‫ديگر‬ ‫اثر‬.‫ر‬‫ا‬‫شدگي‬ ‫يب‬
‫است‬‫خطي‬.‫نسيتند‬‫معادل‬‫تفاع‬‫ر‬‫ا‬ ‫اي‬‫ر‬‫دا‬‫شاخه‬‫چند‬ ‫بيروني‬‫خطوط‬‫حالت‬ ‫اين‬‫در‬.

39. ‫مطالب‬ ‫فهرست‬
‫اي‬ ‫هسته‬‫ي‬ ‫مغناطيس‬‫سنج‬‫طيف‬
‫کربن‬‫هسته‬–13
‫شيميايي‬‫مکان‬ ‫تغييرات‬
‫ن‬‫تو‬‫و‬‫پر‬‫با‬‫شده‬ ‫جفت‬‫طيفهاي‬
‫آ‬)‫تباطي‬‫ر‬‫ا‬ ‫ل‬‫جداو‬
‫ب‬)‫کربن‬ ‫شيميايي‬‫مکان‬ ‫تغييرات‬‫محاسبه‬-13
‫ن‬‫تو‬‫و‬‫پر‬ ‫از‬‫شده‬ ‫جفت‬ ‫وا‬‫طيفهاي‬
‫ماتيک‬‫و‬‫آر‬‫ترکيبات‬
‫حاللهاي‬NMR‫کربن‬-13‫هسته‬‫هم‬‫نا‬ ‫هاي‬‫ژ‬‫کوپال‬‫و‬

40. •‫مطالعه‬‫هسته‬‫هاي‬‫بن‬‫ر‬‫ک‬‫از‬‫طريق‬‫طيف‬‫سنجي‬‫ونانس‬‫ز‬‫ر‬‫ي‬ ‫مغناطيس‬‫هسته‬‫اي‬(NMR)،‫تکنيک‬‫مهمي‬‫اي‬‫ر‬‫ب‬
‫تعيين‬‫ساختمانهاي‬‫مولکولهاي‬‫آلي‬‫است‬.‫استفاده‬‫از‬‫آن‬‫به‬‫اه‬‫ر‬‫هم‬NMR‫ن‬‫تو‬‫و‬‫پر‬‫و‬‫نيز‬‫طيف‬‫سنجي‬‫ن‬‫مادو‬‫قرمز‬
،‫شيميدانان‬‫آلي‬‫ا‬‫ر‬‫قادر‬‫مي‬‫د‬‫ز‬‫سا‬‫تا‬‫به‬‫تعيين‬‫ساختمان‬‫کامل‬‫يک‬‫ترکيب‬‫ل‬‫مجهو‬‫ند‬‫ز‬‫بپردا‬،‫ن‬‫بدو‬‫اي‬‫نکه‬‫دستهاي‬
‫خود‬‫ا‬‫ر‬‫در‬‫مايشگاه‬‫ز‬‫آ‬‫آلوده‬‫کنند‬.‫دستگاههاي‬‫جديد‬NMR‫تبديل‬‫يه‬‫ر‬‫فو‬(FT-NMR)‫امکان‬‫بدست‬‫دن‬‫ر‬‫آو‬
‫طيفهاي‬‫بن‬‫ر‬‫ک‬‫ا‬‫ر‬‫آسان‬‫مي‬‫کند‬.
‫اي‬‫هسته‬‫ي‬ ‫مغناطيس‬‫ونهانس‬‫ز‬‫ر‬‫سنجي‬‫طيف‬
‫دوم‬‫بخش‬:‫کربن‬ ‫طيفهاي‬-13
‫ديگر‬‫هاي‬‫هسته‬ ‫با‬ ‫هسته‬‫هم‬ ‫نا‬ ‫کوپالژ‬‫شامل‬

41. •‫کربن‬-12‫اوانترين‬‫ر‬‫ف‬‫ايزوتوپ‬‫کربن‬‫است‬،‫از‬‫لحاظ‬NMR‫غير‬‫فعال‬‫بوده‬،‫ن‬‫چو‬‫اي‬‫ر‬‫دا‬‫اسپين‬‫صفر‬‫است‬.‫اما‬‫کربن‬-13
‫اي‬‫ر‬‫دا‬‫جرم‬‫فرد‬‫بوده‬‫و‬‫اي‬‫ر‬‫دا‬‫اسپين‬‫هسته‬‫است‬‫مشاهده‬‫ونانسهاي‬‫ز‬‫ر‬‫هسته‬‫هاي‬‫تر‬‫ر‬‫دشوا‬‫از‬‫پروتونها‬‫ا‬‫ست‬.
‫ونانسهاي‬‫ز‬‫ر‬‫هسته‬‫هاي‬‫به‬‫دو‬‫دليل‬‫عمده‬6000‫بار‬‫ضعيفتر‬‫از‬‫ونانسهاي‬‫ز‬‫ر‬‫هسته‬‫هاي‬‫ن‬‫پروتو‬‫هستند‬.
•‫ل‬‫او‬‫اينکه‬‫اواني‬‫ر‬‫ف‬‫طبيعي‬‫کربن‬-13‫بسيار‬‫پايين‬‫است‬،‫فقط‬1/08‫صد‬‫ر‬‫د‬‫از‬‫کليه‬‫اتمهاي‬‫کربن‬‫در‬‫طبيعت‬،‫اتمهاي‬
‫هستند‬.
•‫دوم‬‫اينکه‬‫ن‬‫چو‬‫نسبت‬‫گردش‬‫ي‬ ‫مغناطيس‬‫يک‬‫هسته‬‫کوچکتر‬‫از‬‫نسبت‬‫گردش‬‫ي‬ ‫مغناطيس‬‫ن‬‫هيدروژ‬‫است‬‫لذا‬،‫هسته‬‫هاي‬
‫هميشه‬‫اي‬‫ر‬‫دا‬‫ي‬ ‫ونانس‬‫ز‬‫ر‬‫پايين‬‫تر‬‫از‬‫پروتونها‬‫هستند‬.
•‫اي‬‫ر‬‫ب‬‫ان‬‫ر‬‫جب‬‫صد‬‫ر‬‫د‬‫اواني‬‫ر‬‫ف‬‫طبيعي‬‫اندک‬‫کربن‬،‫تعداد‬‫روبشهاي‬‫منفرد‬‫ي‬‫بيشتر‬‫از‬‫طيف‬‫کربن‬‫در‬‫مقايسه‬‫با‬‫ي‬‫ک‬‫طيف‬‫ن‬‫پروتو‬
‫بايد‬‫گرد‬‫ي‬‫ر‬‫آاو‬‫گردد‬.‫در‬‫يک‬‫ت‬‫ر‬‫قد‬‫ميدان‬‫ي‬ ‫مغناطيس‬‫معين‬،‫فرکانس‬‫ونانس‬‫ز‬‫ر‬‫يک‬‫هسته‬‫حدود‬‫فرکانس‬‫ز‬‫ال‬‫م‬‫اي‬‫ر‬‫ب‬
‫مشاهده‬‫ونانسهاي‬‫ز‬‫ر‬‫ن‬‫پروتو‬‫است‬.
•
‫کربن‬ ‫هسته‬-13
)
2
1
( I13
C
4
1
H1
C13
C13
C13
C13

42. •‫آ‬.‫تباطي‬‫ر‬‫ا‬‫ل‬‫جداو‬
•‫امتر‬‫ر‬‫پا‬‫مهم‬‫در‬‫طيفهاي‬‫کربن‬-13،‫تغيير‬‫مکان‬‫شيميايي‬‫است‬.‫به‬‫دليل‬‫محدوده‬‫بسيار‬‫وسيع‬‫مقادير‬‫تغي‬‫ير‬‫مکان‬
‫شيميايي‬،‫تقريبا‬‫هر‬‫اتم‬‫بن‬‫ر‬‫ک‬‫نامعادل‬‫در‬‫يک‬‫ل‬‫مولکو‬‫آلي‬،‫يک‬‫قله‬‫با‬‫تغيير‬‫مکان‬‫شيميايي‬‫مت‬‫فاوت‬‫مي‬‫دهد‬.
•‫ل‬‫جدو‬‫تباطي‬‫ر‬‫ا‬‫به‬‫چهار‬‫بخش‬‫تقسيم‬‫شده‬‫است‬.‫اتمهاي‬‫کربن‬‫اشباع‬‫شده‬‫در‬‫ين‬‫ر‬‫باالت‬‫ميدان‬‫و‬‫نزدي‬‫ک‬‫به‬
TMS‫ظاهر‬‫مي‬‫شوند‬().‫قسمت‬‫دوم‬‫تاثير‬‫اتمهاي‬‫الکترونگاتيو‬‫ا‬‫ر‬‫نشان‬‫مي‬‫دهد‬().
‫سومين‬‫بخش‬‫شامل‬‫اتمهاي‬‫بن‬‫ر‬‫ک‬‫آلکن‬‫و‬‫حلقه‬‫ماتيک‬‫و‬‫آر‬‫است‬.
•().‫مين‬‫ر‬‫چها‬‫بخش‬‫ل‬‫جدو‬‫ي‬‫حاو‬‫کربنهاي‬‫کربونيل‬‫است‬‫که‬‫در‬‫پايين‬‫ين‬‫ر‬‫ت‬‫ميدان‬‫ظاهر‬‫مي‬‫شو‬‫ند‬(
).
‫کربن‬ ‫شيميايي‬‫مکان‬ ‫تغييرات‬-13
ppm608 
ppm7040 
ppm150100
ppm220155

43. •‫بر‬‫اثر‬‫اتم‬‫الکترونگاتيو‬‫تغيير‬‫مکان‬‫شيميايي‬‫اتم‬‫بيش‬‫از‬‫است‬‫ا‬‫ر‬‫ي‬‫ز‬،‫ا‬‫ر‬‫ي‬‫ز‬‫اتم‬‫الکترونگات‬‫يو‬‫ر‬‫بطو‬‫مستقيم‬‫به‬
‫اتم‬‫بن‬‫ر‬‫ک‬‫متصل‬‫است‬.
•‫در‬،‫کربنهاي‬‫ه‬‫و‬‫گر‬‫کربونيل‬‫اي‬‫ر‬‫دا‬‫بيشترين‬‫تغيير‬‫مکان‬‫شيميايي‬‫هستند‬‫که‬‫اين‬‫هم‬‫به‬‫د‬‫ليل‬‫ن‬‫هيبريداسيو‬
‫آن‬‫کربن‬‫و‬‫هم‬‫به‬‫علت‬‫اتصال‬‫مستقيم‬‫ن‬‫اکسيژ‬‫الکترونگاتيو‬‫به‬‫کربن‬‫کربونيل‬‫است‬‫که‬‫آن‬‫ا‬‫ر‬‫ب‬‫يش‬‫از‬‫بيش‬
‫ناپوشيده‬‫مي‬‫کند‬.‫پي‬‫و‬‫آنيزوتر‬‫ل‬‫مسئو‬‫تغيير‬‫مکان‬‫شيميايي‬‫ياد‬‫ز‬‫کربنهاي‬‫حلقه‬‫هاي‬‫ماتيک‬‫و‬‫آر‬‫و‬‫آلکنهاست‬.
2
sp
C13
H1
C13
CNMR13

44. C-13 Chemical Shift Ranges*

45. •‫متخصصين‬‫شته‬‫ر‬‫طيف‬‫سنجي‬‫ونانس‬‫ز‬‫ر‬‫ي‬ ‫مغناطيس‬‫هسته‬‫اي‬‫به‬‫گرد‬‫ي‬‫ر‬‫آو‬،‫منظم‬‫ي‬‫ساز‬‫و‬‫ل‬‫جدو‬‫ساز‬‫ي‬‫تعداد‬
‫بسيار‬‫ي‬‫کثير‬‫از‬‫داده‬‫هاي‬‫ات‬‫ر‬‫تغيي‬‫مکان‬‫شيميايي‬‫پرداخته‬‫اند‬.‫مي‬‫توان‬‫تغيير‬‫مکان‬‫شيميايي‬‫تقريبا‬‫هر‬‫گونه‬
‫اتم‬‫ا‬‫ر‬‫از‬‫اين‬‫ل‬‫جداو‬‫پيش‬‫بيني‬‫کرد‬،‫بدين‬‫ت‬‫ر‬‫صو‬‫که‬‫با‬‫يک‬‫مقدار‬‫پايه‬‫اي‬‫ر‬‫ب‬‫اسکلت‬‫مولکولي‬‫ش‬‫ع‬‫و‬‫ر‬‫نموده‬‫و‬
‫سپس‬‫ي‬‫مقادير‬‫ا‬‫ر‬‫بدان‬‫ده‬‫و‬‫افز‬‫تا‬‫مقدار‬‫آن‬‫اي‬‫ر‬‫ب‬‫هر‬‫استخالف‬‫تصحيح‬‫شود‬.‫اصالحات‬‫م‬‫ز‬‫ال‬‫اي‬‫ر‬‫ب‬‫استخ‬‫الفها‬
‫بستگي‬‫به‬‫نوع‬‫استخالف‬‫و‬‫نيز‬‫به‬‫موقعيت‬‫آن‬‫نسبت‬‫به‬‫اتم‬‫کربني‬‫دا‬‫د‬‫ر‬‫که‬‫تحت‬‫ي‬ ‫س‬‫ر‬‫بر‬‫است‬.‫ب‬‫ه‬‫عنوان‬‫نمونه‬،
‫متا‬-‫ايلن‬‫ز‬‫ا‬‫ر‬‫در‬‫نظر‬‫مي‬‫گيريم‬.
‫ب‬:‫شيميايي‬ ‫مکان‬ ‫تغييرات‬‫محاسبه‬
46
5
4
13
2
1
3/128)1/0(25/128
3/126)9/2(7/05/128
9/1297/07/05/128
7/137)1/0(3/95/128
CC
ppmMetaMetaBaseC
ppmParaOrthoBaseC
CC
ppmOrthoOrthoBaseC
ppmMetaIpsoBaseC





CH3
CH3
ppmCH
ParaMetaOrthoIpso
9/21/07/03/93 
C13
C13

46. ‫ن‬‫تو‬‫و‬‫پر‬‫با‬‫شده‬ ‫جفت‬ ‫طيفهاي‬
‫اسپين‬‫شکاف‬-‫کربن‬‫سيگنالهاي‬‫اسپين‬-13
•‫احتمال‬‫يافتن‬‫دو‬‫اتم‬‫بن‬‫ر‬‫ک‬‫در‬‫يک‬‫ل‬‫مولکو‬‫کم‬‫است‬،‫لذا‬‫در‬‫جايي‬‫که‬‫برهم‬‫کنش‬‫بين‬‫دو‬‫اتم‬‫وجو‬‫د‬‫داشته‬
‫باشد‬،‫ت‬‫ر‬‫بند‬‫طرحهاي‬‫شکاف‬‫اسپين‬-‫اسپين‬‫هم‬‫هسته‬‫مشاهده‬‫مي‬‫شود‬.‫اما‬‫اسپينهاي‬‫تونهاي‬‫و‬‫پر‬‫ي‬‫که‬‫ر‬‫بطو‬
‫مستقيم‬‫به‬‫اتمهاي‬‫کربن‬‫متصل‬‫هستند‬،‫با‬‫اسپين‬‫کربن‬‫برهمکنش‬‫کرده‬‫و‬‫موجب‬‫مي‬‫گردند‬‫ت‬‫ا‬‫سيگنال‬‫کربن‬
‫بر‬‫طبق‬‫قاعده‬n+1‫منشعب‬‫شود‬.‫اين‬‫کوپالژ‬‫نا‬‫هم‬‫هسته‬‫است‬‫و‬‫بين‬‫دو‬‫اتم‬‫مختلف‬‫ت‬‫ر‬‫صو‬‫مي‬‫گيرد‬.‫د‬‫ر‬
‫د‬‫ر‬‫مو‬‫معموال‬‫طرحهاي‬‫شکافي‬‫ا‬‫ر‬‫که‬‫ي‬ ‫ناش‬‫از‬‫تونهاي‬‫و‬‫پر‬‫مستقيم‬‫چسبيده‬‫به‬‫اتم‬‫بن‬‫ر‬‫ک‬‫هستن‬‫د‬‫مطالعه‬‫مي‬
‫شوند‬.‫اين‬‫يک‬‫کوپالژ‬‫تک‬‫اتصالي‬‫است‬.‫در‬‫تي‬‫ر‬‫صو‬‫که‬‫در‬NMR‫ن‬‫تو‬‫و‬‫پر‬‫کوپالژ‬‫سه‬‫اتصالي‬‫ت‬‫ر‬‫صو‬‫مي‬‫گيرد‬.
•‫ن‬‫چو‬‫نها‬‫ژ‬‫هيد‬‫مستقيما‬‫به‬‫کربن‬-13‫متصلند‬‫ثابتهاي‬‫کوپالژ‬‫اي‬‫ر‬‫ب‬‫اين‬‫برهمکنش‬‫ها‬‫گ‬‫ر‬‫بز‬‫بوده‬‫و‬‫مقادير‬J‫حدود‬
Hz100-250‫هستند‬.
•‫طيفهايي‬‫که‬‫شکاف‬‫اسپين‬–‫اسپين‬‫بين‬‫کربن‬-13‫و‬‫تونهاي‬‫و‬‫پر‬‫چسبيده‬‫به‬‫آن‬‫ا‬‫ر‬‫نشان‬‫مي‬‫دهند‬،‫طيفهاي‬‫جف‬‫ت‬
‫شده‬‫با‬‫ن‬‫تو‬‫و‬‫پر‬‫يا‬‫گاهي‬‫طيفهاي‬‫واجفت‬‫نشده‬‫خوانده‬‫مي‬‫شوند‬.
C13
C13
C13
CNMR13

47. C
H
H
H
C
H
H C
H
C
11213141
0123


nnnn
nnnn
200 150 100 50 0
ppm
13.13
18.46
19.95
25.70
28.05
38.71
44.85
49.24
76.43
77.08
77.27
01020304050607080
PPM
2
3
4 16
57
OH
8
CH3
9
CH3
10
CH3
11
H
1a
‫ت‬‫و‬‫پر‬‫با‬‫شده‬‫جفت‬‫ن‬‫و‬
‫ن‬‫تو‬‫و‬‫پر‬‫از‬‫شده‬‫واجفت‬

48. •‫واجفت‬‫شدن‬‫ن‬‫تو‬‫و‬‫پر‬‫در‬‫طي‬‫آيند‬‫ر‬‫ف‬‫طيف‬‫ي‬‫گير‬‫و‬‫تابش‬‫دهي‬‫همزمان‬‫کليه‬‫ن‬‫تو‬‫و‬‫پر‬‫ها‬‫در‬‫ل‬‫مولکو‬،‫طيف‬
‫گسترده‬‫اي‬‫از‬‫فرکانسها‬‫در‬‫محدوده‬‫مناسب‬‫ا‬‫ر‬‫اهم‬‫ر‬‫ف‬‫مي‬‫د‬‫ر‬‫آو‬.‫تابش‬‫دهي‬‫موجب‬‫مي‬‫گردد‬‫که‬‫تونها‬‫و‬‫پر‬‫اشباع‬
‫شده‬‫و‬‫تحت‬‫انتقاالت‬‫سريع‬‫از‬‫پايين‬‫به‬‫باال‬‫و‬‫از‬‫باال‬‫به‬‫پايين‬‫بين‬‫کليه‬‫حاالت‬‫اسپيني‬‫ممکن‬‫ق‬‫ار‬‫ر‬‫گيرند‬.‫اين‬
‫انتقاالت‬‫سريع‬‫موجب‬‫واجفت‬‫شدن‬‫هر‬‫گونه‬‫برهمکنش‬‫اسپين‬-‫اسپين‬‫بين‬‫نها‬‫ژ‬‫و‬‫هيدر‬‫و‬‫هسته‬‫هاي‬‫مي‬‫شود‬.
‫در‬‫چنين‬‫ايطي‬‫ر‬‫ش‬‫تمامي‬‫برهمکنشهاي‬‫اسپيني‬‫به‬‫وسيله‬‫ات‬‫ر‬‫تغيي‬‫سريع‬‫به‬‫صفر‬‫ميانگين‬‫مي‬‫شوند‬.‫هسته‬‫بن‬‫ر‬‫ک‬
‫به‬‫جاي‬‫دو‬‫يا‬‫چند‬‫حالت‬‫اسپيني‬‫ا‬‫ز‬‫مج‬،‫فقط‬‫يک‬‫حالت‬‫اسپيني‬‫ميانگين‬‫ا‬‫ر‬‫اي‬‫ر‬‫ب‬‫نهاي‬‫ژ‬‫و‬‫هيدر‬‫چسبي‬‫ده‬‫به‬‫خود‬
‫احساس‬‫مي‬‫کند‬.
‫ن‬‫تو‬‫و‬‫پر‬‫از‬‫شده‬ ‫واجفت‬ ‫طيفهاي‬C13
CNMR13
C13

49. ‫ماتيک‬‫و‬‫آر‬ ‫ترکيبات‬
•‫يک‬‫حلقه‬‫ن‬‫بنز‬‫تک‬‫استخالفي‬‫چهار‬‫قله‬‫ا‬‫ر‬‫در‬‫ناحيه‬‫کربن‬‫آروماتيک‬‫يک‬‫طيف‬‫واجفت‬‫شده‬‫از‬‫ن‬‫پروتو‬‫نشان‬‫مي‬‫دهد‬،
‫ن‬‫چو‬‫از‬‫لحاظ‬‫ني‬‫ر‬‫تقا‬‫کربنهاي‬‫تو‬‫ر‬‫ا‬‫و‬‫متا‬‫مضاعف‬‫هستند‬.‫اغلب‬‫کربني‬‫که‬‫فاقد‬‫ن‬‫پروتو‬‫چسبيده‬‫به‬‫خود‬‫است‬(‫کربن‬‫ايپسو‬
)،‫به‬‫دليل‬‫مان‬‫ز‬‫آسايش‬‫طوالني‬.NOE‫ضعيف‬‫اي‬‫ر‬‫دا‬‫قله‬‫کوچک‬‫و‬‫ضعيفي‬‫است‬.‫به‬‫عالوه‬‫دو‬‫قله‬‫بزرگتر‬‫اي‬‫ر‬‫ب‬‫کربن‬‫هاي‬
‫تو‬‫ر‬‫ا‬‫ومتا‬‫و‬‫يک‬‫قله‬‫متوسط‬‫اي‬‫ر‬‫ب‬‫کربن‬‫ا‬‫ر‬‫پا‬‫وجود‬‫ند‬‫ر‬‫دا‬.
C13
CH3
a
e
b
c,d c,d
‫تغيي‬‫ارتباطي‬ ‫ل‬‫جداو‬‫از‬ ‫استفاده‬‫ن‬‫بدو‬‫که‬ ‫است‬‫دشوار‬‫مکان‬‫ر‬
‫پرداخت‬‫کربنها‬‫گمارش‬‫به‬ ‫شيميايي‬

50. a
e
b
CH3
d
d
c
c
a
b
cd
e a
b
‫طيف‬CNMR‫تولوئن‬‫ن‬‫تو‬‫و‬‫پر‬‫از‬‫شده‬‫واجفت‬

51. •‫بسته‬‫به‬‫شيوه‬‫جانشين‬‫شدن‬،‫يک‬‫حلقه‬‫ن‬‫بنز‬‫دو‬‫استخالفي‬‫ن‬‫متقار‬‫مي‬‫تواند‬‫در‬CNMR‫واجفت‬‫شده‬‫از‬‫ن‬‫پروتو‬‫دو‬،‫سه‬‫و‬
‫يا‬‫چهار‬‫قله‬‫ا‬‫ر‬‫نشان‬‫دهد‬.‫تصاوير‬‫ير‬‫ز‬‫اين‬‫موضوع‬‫ا‬‫ر‬‫اي‬‫ر‬‫ب‬‫ايزومرهاي‬‫دي‬‫کلرو‬‫ن‬‫بنز‬‫نشان‬‫مي‬‫دهند‬.
a
b
c Cl
Cl
a
b
d
c
Cl Cl a
b
Cl
Cl‫فرد‬‫به‬ ‫منحصر‬ ‫کربن‬‫اتم‬ ‫سه‬ ‫فرد‬‫به‬ ‫منحصر‬‫کربن‬ ‫اتم‬ ‫چهار‬ ‫فرد‬ ‫به‬ ‫منحصر‬‫کربن‬ ‫اتم‬ ‫دو‬

52. •‫بيشتر‬‫دستگاههاي‬FT-NMR‫مستلزم‬‫استفاده‬‫از‬‫حاللهاي‬‫ديوتره‬‫شده‬‫اند‬‫ا‬‫ر‬‫ي‬‫ز‬،‫اين‬‫دستگاهها‬‫از‬‫سيگ‬‫نال‬
‫ونانس‬‫ز‬‫ر‬‫ديوتريم‬‫به‬‫عنوان‬”‫سيگنال‬‫قفل‬”‫يا‬‫سيگنال‬‫شاهد‬‫استفاده‬‫مي‬‫کنند‬‫تا‬‫مغناطيس‬‫دس‬‫تگاه‬‫و‬‫قطعات‬
‫الکترونيکي‬‫بدقت‬‫تنظيم‬‫گردند‬.‫حاللهاي‬‫ديوتره‬‫شده‬‫چند‬‫مشکل‬‫در‬‫طيفهاي‬‫ن‬‫ژ‬‫و‬‫هيدر‬‫از‬‫خود‬‫بر‬‫ز‬‫و‬‫مي‬‫دهند‬،
‫ن‬‫چو‬‫هسته‬‫هاي‬‫ديوتريم‬‫هنگام‬‫طيف‬‫ي‬‫گير‬‫ن‬‫تو‬‫و‬‫پر‬‫عمدتا‬‫نامعلوم‬‫هستند‬،‫ونانس‬‫ز‬‫ر‬‫ديوتريم‬‫در‬‫ف‬‫رکانس‬
‫متفاوتي‬‫نسبت‬‫به‬‫ن‬‫ژ‬‫و‬‫هيدر‬‫ار‬‫ر‬‫ق‬‫د‬‫ر‬‫دا‬.‫اما‬‫در‬‫اين‬‫حاللها‬‫به‬‫ت‬‫ر‬‫صو‬‫قسمتي‬‫از‬‫طيف‬‫ديده‬‫مي‬‫ش‬‫وند‬.،
‫ن‬‫چو‬‫کليه‬‫آنان‬‫دا‬‫اي‬‫ر‬‫اتمهاي‬‫کربن‬‫هستند‬.
•‫چند‬‫نمونه‬‫از‬‫اين‬‫حاللها‬‫تند‬‫ر‬‫عبا‬‫از‬:
•‫فرم‬‫و‬‫کلر‬–d()‫،دي‬‫متيل‬‫سولفوکسيد‬()،‫استن‬(
‫حاللهاي‬NMR‫کربن‬-13،
‫دوتريو‬ ‫با‬‫کربن‬ ‫هسته‬ ‫ناهم‬ ‫کوپالژ‬‫م‬
CNMR13
3CDCl33 CDSOCD 33 CDCOCD 

53. •‫طيف‬‫جفت‬‫شده‬‫با‬‫ن‬‫تو‬‫و‬‫پر‬‫ه‬‫و‬‫گر‬‫پيچيده‬‫تر‬‫است‬،‫ا‬‫ر‬‫ي‬‫ز‬‫هم‬‫ن‬‫ژ‬‫و‬‫هيدر‬(‫اسپين‬‫و‬‫هم‬‫ديوتر‬‫يم‬(
‫اسپين‬=1)‫با‬‫بن‬‫ر‬‫ک‬‫برهمکنش‬‫مي‬‫کنند‬.‫در‬‫اين‬‫حالت‬‫از‬‫ل‬‫فرمو‬‫ير‬‫ز‬‫استفاده‬‫مي‬‫شود‬.
•‫گ‬‫ر‬‫بز‬‫نشانگر‬‫حاصلضرب‬‫ات‬‫ر‬‫عبا‬‫اي‬‫ر‬‫ب‬‫هر‬‫نوع‬‫مختلف‬‫از‬‫اتم‬i‫است‬‫که‬‫با‬‫اتمي‬‫که‬‫مشاهده‬‫مي‬‫گردد‬‫جفت‬‫مي‬
‫شود‬.‫اين‬‫اتمها‬‫اي‬‫ر‬‫دا‬‫اسپين‬‫باشند‬،‫اتمهاي‬‫با‬‫اسپين‬=0‫موجب‬‫انشعاب‬‫نمي‬‫شوند‬‫در‬‫د‬‫ر‬‫مو‬‫حاضر‬‫در‬
‫ات‬‫ر‬‫عبا‬‫وجود‬‫د‬‫ر‬‫دا‬،‫يکي‬‫اي‬‫ر‬‫ب‬‫ن‬‫ژ‬‫و‬‫هيدر‬‫و‬‫يکي‬‫اي‬‫ر‬‫ب‬‫ديوتريم‬.
‫کربن‬ ‫طيف‬
C13
2CHD
2
1
(
)12(   i
i
i In‫شدن‬ ‫اي‬‫شاخه‬‫چند‬‫مجموع‬
2
1
I:‫شرط‬
i

2
1

54. •‫کوپالژ‬‫ناهم‬‫هسته‬‫هنگامي‬‫مشاهده‬‫مي‬‫گردد‬‫که‬‫در‬‫يک‬‫ترکيب‬‫آلي‬‫اتمهاي‬‫ر‬‫فلوئو‬-19‫و‬‫يا‬‫فسفر‬-31‫ر‬‫حضو‬
‫داشته‬‫باشند‬.‫ا‬‫ر‬‫ي‬‫ز‬‫اين‬‫ترکيبات‬‫با‬‫اسپين‬‫باعث‬‫کوپالژ‬‫با‬‫کربن‬‫مي‬‫شوند‬.
‫ر‬‫فلوئو‬‫با‬ ‫کربن‬ ‫هسته‬ ‫ناهم‬ ‫کوپالژ‬–19‫و‬
‫فسفر‬ ‫يا‬-31
2
1

55. ‫مطالب‬ ‫فهرست‬
•‫اي‬‫هسته‬‫ي‬ ‫مغناطيس‬‫ونانس‬‫ز‬‫ر‬‫سنجي‬‫طيف‬
‫کوپالژ‬ ‫ثابتهاي‬:‫عاليم‬
‫آ‬)‫پيوندي‬ ‫تک‬‫کوپالژ‬ ‫ثابتهاي‬
‫ب‬)‫پيوندي‬ ‫دو‬‫کوپالژ‬ ‫ثابتهاي‬
‫پ‬)‫پيوندي‬‫سه‬ ‫کوپالژ‬ ‫ثابتهاي‬
‫ي‬ ‫مغناطيس‬‫بودن‬ ‫معادل‬
‫ه‬‫و‬‫گر‬‫يک‬ ‫در‬‫بودن‬‫معادل‬ ‫نا‬...
‫آلکنها‬
‫آلکنها‬ ‫کوپالژ‬‫مکانيزم‬
‫ن‬‫اکسيژ‬ ‫در‬‫مستقر‬ ‫تونهاي‬‫و‬‫پر‬:‫الکلها‬
‫و‬ ‫آب‬‫در‬ ‫تبادل‬....
‫ژن‬‫نيترو‬ ‫در‬‫مستقر‬ ‫تونهاي‬‫و‬‫پر‬
‫ژن‬‫نيترو‬ ‫در‬‫مستقر‬ ‫تونهاي‬‫و‬‫پر‬:‫شدگي‬‫پهن‬...
‫آميدها‬
‫دياستروپي‬ ‫سيستمهاي‬ ‫طيفهاي‬
‫شيميايي‬‫مکان‬ ‫تغيير‬‫معرفهاي‬

56. •‫ثابتهاي‬‫کوپالژ‬:‫عاليم‬
•‫اي‬‫ر‬‫ب‬‫چند‬‫شاخه‬‫هاي‬‫ساده‬،‫ثابت‬‫کوپالژ‬(J)‫به‬‫سهولت‬‫با‬‫تعيين‬‫فاصله‬(‫برحسب‬‫هرتز‬)‫بين‬‫قلل‬‫چند‬‫شاخه‬‫اي‬‫ز‬‫اندا‬‫ه‬‫ي‬‫گير‬
‫مي‬‫شود‬.‫اين‬‫ثابت‬‫کوپالژ‬‫مستقل‬‫از‬‫قدر‬‫ت‬‫ميدان‬‫است‬‫و‬‫صرف‬‫نظر‬‫از‬‫ت‬‫ر‬‫قد‬‫ميدان‬‫يا‬‫فرکانس‬‫عمل‬‫کننده‬‫دست‬‫گاه‬
NMR،‫اي‬‫ر‬‫دا‬‫يک‬‫مقدار‬‫ثابتي‬‫است‬.
•‫ه‬‫ز‬‫اندا‬‫ثابت‬‫کوپالژ‬‫بستگي‬‫به‬‫تعداد‬‫پيوندهاي‬‫ما‬‫بين‬‫دو‬‫اتم‬‫يا‬‫دو‬‫گروه‬‫از‬‫اتمهاي‬‫برهمکنش‬‫بين‬‫دو‬‫هسته‬‫تاثير‬‫مي‬‫نهند‬،‫اما‬
‫در‬‫مجموع‬،‫هاي‬‫ژ‬‫کوپال‬‫تک‬‫پيوندي‬‫بزرگتر‬‫از‬‫هاي‬‫ژ‬‫کوپال‬‫دو‬‫پيوندي‬‫و‬‫آنها‬‫نيز‬‫بزرگتر‬‫از‬‫هاي‬‫ژ‬‫کوپال‬‫سه‬‫پيون‬‫دي‬‫هستند‬‫و‬‫تا‬‫به‬
‫آخر‬.‫در‬‫نتيجه‬‫عاليم‬‫استفاده‬‫شده‬‫اي‬‫ر‬‫ب‬‫نشان‬‫دادن‬‫ها‬‫ژ‬‫کوپال‬،‫اطالعات‬‫اضافي‬‫ي‬‫ديگر‬‫ا‬‫ر‬‫نيز‬‫در‬‫مورد‬‫اتمهاي‬‫ب‬‫رهمکنش‬
‫کننده‬‫و‬‫تعداد‬‫پيوندهايي‬‫که‬‫از‬‫ميان‬‫آنها‬‫برهمکنش‬‫رخ‬‫مي‬‫دهند‬،‫در‬‫بر‬‫مي‬‫گيرند‬.
‫اي‬‫هسته‬ ‫ي‬ ‫مغناطيس‬ ‫ونانس‬‫ز‬‫ر‬‫سنجي‬ ‫طيف‬
‫سوم‬ ‫بخش‬:‫تر‬‫پيشرفته‬ ‫سيهاي‬‫ر‬‫بر‬

57. •‫عموما‬‫به‬‫عالمت‬J‫باال‬‫نويس‬‫عددي‬‫اضافه‬‫مي‬‫شود‬‫تا‬‫تعداد‬‫پيوندهايي‬‫که‬‫از‬‫ميان‬‫آنها‬‫برهمکنش‬‫صو‬‫ت‬‫ر‬‫مي‬
‫گيرد‬‫ا‬‫ر‬‫نشان‬‫مي‬‫دهد‬.‫اگر‬‫هويت‬‫دو‬‫هسته‬‫برهمکنش‬‫کننده‬‫مشخص‬‫باشد‬،‫اين‬‫اطالعات‬‫ا‬‫ر‬‫در‬‫انت‬‫ر‬‫پ‬‫ز‬‫مي‬
‫گنجانند‬:
•‫همان‬‫گونه‬‫که‬‫مشاهده‬‫مي‬‫شود‬،‫عاليم‬‫ق‬‫فو‬‫نشانگر‬‫يک‬‫کوپالژ‬‫تک‬‫پيوندي‬‫بين‬‫بن‬‫ر‬‫ک‬-13‫و‬‫اتم‬‫ن‬‫ژ‬‫و‬‫هيدر‬(C-
H)‫با‬‫ان‬‫ز‬‫مي‬Hz156‫است‬.‫عاليم‬‫ير‬‫ز‬‫نمايلنگر‬‫وجود‬‫کوپالژ‬‫سه‬‫پيوندي‬‫بين‬‫اتم‬‫ن‬‫ژ‬‫و‬‫هيدر‬‫است‬‫مثل‬H-C-
C-H.
•‫از‬‫ير‬‫ز‬‫نويسها‬‫نيز‬‫اي‬‫ر‬‫ب‬‫دادن‬‫اطالعات‬‫اضافي‬‫بهره‬‫برده‬‫مي‬‫شود‬.‫اي‬‫ر‬‫ب‬‫نمونه‬،‫نمايانگر‬‫کوپالژ‬‫بين‬‫اتمهاي‬1‫و‬3
‫در‬‫يک‬‫ساختمان‬‫است‬.‫يا‬‫مشخص‬‫کننده‬‫نوع‬‫اتمهاي‬‫کوپالژ‬‫کننده‬‫هستند‬.
HzHCJ 156)( 1131

HzHHJ 8)( 113

13J
CHJHHJ

58. •‫تصوير‬‫فيزيکي‬‫تاثير‬‫اسپين‬‫يک‬‫ن‬‫تو‬‫و‬‫پر‬‫بر‬‫ي‬‫ديگر‬‫کار‬‫ساده‬‫اي‬‫نسيت‬.‫اگر‬‫چه‬‫مدلهاي‬‫ي‬ ‫فرض‬‫م‬‫تعددي‬‫موجود‬
،‫است‬‫اما‬‫ين‬‫ر‬‫بهت‬‫ي‬‫ر‬‫تئو‬‫موجود‬،‫مدل‬‫ي‬‫بردار‬‫اک‬‫ر‬‫دي‬‫است‬.‫اين‬‫مدل‬‫اي‬‫ر‬‫دا‬‫محدوديتهايي‬‫بوده‬،‫معهذا‬‫اک‬‫ثر‬‫پيش‬
‫بينيهاي‬‫آن‬‫صحيح‬‫است‬.‫برطبق‬‫اين‬‫تصوير‬،‫اسپينهاي‬‫هسته‬‫و‬‫الکترون‬‫بر‬‫يکديگر‬‫تاثير‬‫مت‬‫قابل‬‫نهاده‬‫و‬‫هنگامي‬
‫که‬‫اسپين‬‫الکترون‬(‫پيکان‬‫کوچک‬)‫در‬‫نزديکي‬‫هسته‬‫اي‬‫ر‬‫دا‬‫جتهي‬‫مخالف‬(‫يا‬‫جفت‬)‫با‬‫جهت‬‫اسپين‬‫هسته‬(‫پيکان‬
‫ضخيم‬)‫باشد‬،‫اين‬‫دو‬‫ه‬‫ر‬‫ذ‬‫پايين‬‫ترين‬‫سطح‬‫ي‬‫ژ‬‫انر‬‫ا‬‫ر‬‫خواهند‬‫داشت‬.
•‫پيش‬ ‫هستند‬‫بينابين‬ ‫پيوندهاي‬‫از‬‫تعدادفرد‬‫مستلزم‬‫که‬‫ثابتهايي‬‫دهد‬‫مي‬‫نشان‬‫ي‬‫ر‬‫تئو‬‫شود‬ ‫مي‬‫بيني‬
‫ا‬ ‫باشد‬‫ج‬‫و‬‫ز‬‫کننده‬‫برهمکنش‬ ‫اي‬‫هسته‬‫بين‬‫پيوندهاي‬ ‫تعداد‬‫اگر‬‫که‬‫تي‬‫ر‬‫صو‬ ‫در‬،‫باشند‬‫مثبت‬‫مي‬‫نتظار‬
‫بلشند‬‫داشته‬‫منفي‬‫کوپالژ‬ ‫ثابت‬‫که‬‫د‬‫و‬‫ر‬.
‫کوپالژ‬ ‫ثابتهاي‬:‫کوپ‬ ‫مکانيزم‬‫الژ‬
‫الکترو‬ ‫و‬‫هسته‬‫اسپينهاي‬‫ن‬
‫الجه‬ ‫مختلف‬ ‫يا‬‫و‬ ‫بوده‬‫جفت‬‫ت‬
‫هستند‬(‫پايين‬ ‫ي‬‫ژ‬‫انر‬)
‫الکترون‬‫و‬‫هسته‬‫اسپينهاي‬
‫هستند‬ ‫ي‬‫مواز‬(‫باال‬ ‫ي‬‫ژ‬‫انر‬)
),(...., 13
JJ
),(...., 24
JJ

59. •‫کوپالژ‬‫تک‬‫پيوندي‬‫هنگامي‬‫اتفاق‬‫مي‬‫افتد‬‫که‬‫يک‬‫پيوند‬،‫دو‬‫هسته‬‫اسپين‬‫دار‬‫ا‬‫ر‬‫مرتبط‬‫د‬‫ز‬‫سا‬.
•‫در‬‫اين‬‫نظام‬،‫دو‬‫هسته‬‫ترجيح‬‫مي‬‫دهند‬‫که‬‫اسپينهاي‬‫مخالف‬‫داشته‬‫باشند‬.‫هنگامي‬‫که‬‫دو‬‫هسته‬‫ا‬‫سپيندار‬
‫ترجيح‬‫دهند‬‫که‬‫صف‬‫بندي‬‫مخالف‬‫داشته‬‫باشند‬،‫در‬‫آن‬‫ت‬‫ر‬‫صو‬‫ثابت‬‫کوپالژ‬(J)‫معموال‬‫مثبت‬‫خواهد‬‫بود‬.
‫اگر‬‫آن‬‫هسته‬‫ها‬‫ي‬‫مواز‬‫يا‬‫هم‬‫جهت‬‫باشند‬‫در‬‫اين‬‫وضع‬J‫معموال‬‫منفي‬‫است‬.‫پس‬‫بيشتر‬‫کوپالژ‬‫هاي‬‫تک‬
‫پيوندي‬‫اي‬‫ر‬‫دا‬‫مقادير‬J‫مثبت‬‫هستند‬.‫اما‬‫استثناهايي‬‫نيز‬‫وجود‬‫ند‬‫ر‬‫دا‬،‫نظير‬‫که‬‫در‬‫آنها‬‫ثابتها‬‫ي‬‫کوپالژ‬
‫منفي‬‫است‬.
•‫باشند‬‫شونده‬‫جفت‬ ‫اتمهاي‬‫ن‬‫هيبريداسيو‬‫از‬‫تابعي‬‫که‬ ‫نيست‬‫ل‬‫معمو‬‫غير‬ ،‫کوپالژ‬ ‫ثابتهاي‬ ‫اي‬‫ر‬‫ب‬.‫ير‬‫ز‬ ‫ابطه‬‫ر‬‫طبق‬
‫خصلت‬‫ان‬‫ز‬‫مي‬ ‫با‬ ‫کوپالژ‬ ‫ثابتهاي‬ ‫اي‬‫ر‬‫ب‬ ‫مقادير‬s‫کند‬‫مي‬‫تغيير‬ ‫کربن‬‫هيبريد‬ ‫در‬:
•
‫آ‬)‫پيوندي‬ ‫تک‬ ‫کوپالژ‬ ‫هاي‬ ‫ثابت‬) (J1
FC 1913

J1
HC 13
)
1
1
)(500(1


n
HzJCH ‫نوع‬‫ن‬‫هيبريداسيو‬ ‫اي‬‫ر‬‫ب‬n
sp

60. ‫ب‬)‫پيوندي‬ ‫دو‬ ‫هاي‬‫ژ‬‫کوپال‬) (
•‫در‬‫طيفهاي‬NMR،‫هاي‬‫ژ‬‫کوپال‬‫دو‬‫پيوندي‬‫بسيار‬‫معمولند‬.‫آنها‬‫ا‬‫ر‬‫گاهي‬‫کوپالژ‬‫دوقلو‬‫مي‬‫نامند‬،‫ا‬‫ر‬‫ي‬‫ز‬‫دو‬‫هسته‬‫اي‬‫که‬
‫برهمکنش‬‫مي‬‫کنند‬‫به‬‫يک‬‫اتم‬‫ي‬‫مرکز‬‫متصلند‬.‫ثابتهاي‬‫کوپالژ‬‫دو‬‫پيوندي‬‫به‬‫صورت‬
‫نمايش‬‫داده‬‫مي‬‫شوند‬.
•‫معموليترين‬‫نوع‬‫کوپالژ‬‫دوپيوندي‬(HCH)‫معموال‬(‫نه‬‫هميشه‬)‫منفي‬‫است‬.
J2
J2
C
H
H
-9to -15 Hz
C
H
H
0 to 2 Hz
C
H
D
~ 2 Hz
C
19F
19F
~160 Hz
C
H
19F
~50 Hz
C
H
13C
~5 Hz
C
H
31P 7-14 Hz

61. •‫ان‬‫ز‬‫مي‬‫ثابت‬‫کوپالژ‬‫بستگي‬‫به‬‫اويه‬‫ز‬HCH()‫د‬‫ر‬‫دا‬.‫ر‬‫بطو‬‫کلي‬‫ثابتهاي‬‫کوپالژ‬‫با‬‫کاهش‬‫اويه‬‫ز‬‫ايش‬‫ز‬‫اف‬‫م‬‫ي‬
‫يابند‬.
J2

0
10
20
30
40
00000
13012011010090
HHJ
‫ان‬‫ز‬‫مي‬‫تابعيت‬(‫قلو‬ ‫دو‬‫کوپالژ‬ ‫ثابت‬)‫ب‬‫اويه‬‫ز‬ ‫ه‬
‫اتصال‬
HCHJ2
HCH)(

62. •‫در‬‫مورد‬‫ترکيبات‬‫ي‬‫حلقو‬‫هر‬‫قدر‬‫ه‬‫ز‬‫اندا‬‫حلقه‬‫کوچکتر‬‫مي‬‫شود‬،‫مقدار‬‫مطلق‬‫ثابت‬‫کوپالژ‬‫نيز‬‫کاهش‬‫مي‬‫يابد‬.‫هر‬‫قدر‬
‫اويه‬‫ز‬CCC‫در‬‫حلقه‬‫کوچکتر‬‫گردد‬(‫هر‬‫ه‬‫ز‬‫اندا‬‫خصلت‬p‫فزوني‬‫يابد‬)‫اويه‬‫ز‬HCH‫مکمل‬‫آن‬‫بزرگتر‬‫مي‬‫شود‬(‫خصلت‬s
‫فزوني‬‫مي‬‫يابد‬)‫و‬‫در‬‫نتيجه‬،‫ثابت‬‫کوپالژ‬‫دو‬‫قلو‬‫کاهش‬‫مي‬‫يابد‬.‫ن‬‫هيبريداسيو‬‫نقش‬‫مهمي‬‫داشته‬‫و‬‫عالمت‬‫ث‬‫ابت‬‫کوپالژ‬‫آلکنها‬
‫به‬‫سمت‬‫مثبت‬‫ميل‬‫مي‬‫کند‬‫به‬‫جزء‬‫دي‬‫ر‬‫موا‬‫که‬‫عنصر‬‫الکترونگاتيو‬‫به‬‫آنها‬‫متصل‬‫باشد‬.
•‫در‬‫ي‬‫بسيار‬‫از‬‫د‬‫ر‬‫موا‬‫هيچ‬‫گونه‬‫کوپالژ‬HCH‫دو‬‫قلو‬‫مشاهده‬‫نمي‬‫شود‬،‫که‬‫اين‬‫امر‬‫يا‬‫به‬‫دليل‬‫معادل‬‫بودن‬‫پروتونهاي‬‫دوقل‬‫و‬
‫است‬‫و‬‫يا‬‫به‬‫دليل‬‫چرخش‬‫اد‬‫ز‬‫آ‬‫است‬‫که‬‫آنها‬‫ا‬‫ر‬‫معادل‬‫مي‬‫د‬‫ز‬‫سا‬.
J2
H
H
+2
H
HX
-2
H
H
-4
H
H
-9
H
H
-11
H
H
-13
C
H
H
-9 to -15 Hz
‫ات‬‫ر‬‫تغيي‬‫بر‬‫حلقه‬‫ه‬‫ز‬‫اندا‬‫و‬‫ن‬‫هيبريداسيو‬‫تاثير‬HHJ2

63. •‫در‬‫يک‬‫هيدروکربن‬،‫اسپين‬‫يک‬‫هسته‬‫ن‬‫هيدروژ‬‫در‬‫يک‬‫پيوند‬C-H‫با‬‫اسپينهاي‬‫نهاي‬‫ژ‬‫هيدرو‬‫موجود‬‫بر‬‫روي‬‫پيوندهاي‬C-
H‫ر‬‫مجاو‬‫جفت‬‫مي‬‫شوند‬.
•‫اين‬‫هاي‬‫ژ‬‫کوپال‬H-C-C-H‫ا‬‫ر‬‫گاهي‬‫هاي‬‫ژ‬‫کوپال‬‫ر‬‫مجاو‬‫مي‬‫نامند‬‫ا‬‫ر‬‫ي‬‫ز‬،‫نها‬‫ژ‬‫هيدرو‬‫بر‬‫روي‬‫اتمهاي‬‫کربن‬‫همسايه‬‫هستند‬.
‫هاي‬‫ژ‬‫کوپال‬‫ر‬‫مجاو‬‫هاي‬‫ژ‬‫کوپال‬‫سه‬‫پيوندي‬‫بوده‬‫و‬‫ثابت‬‫کوپالژ‬‫ا‬‫ر‬‫با‬‫نمايش‬‫مي‬‫دهند‬.
•‫برهمکنشهاي‬‫اسپيني‬‫هيته‬‫اي‬‫و‬‫الکتروني‬‫اطالعات‬‫اسپيني‬‫ا‬‫ر‬‫از‬‫يک‬‫ن‬‫هيدروژ‬‫به‬‫همسايه‬‫اش‬‫حمل‬‫مي‬‫کنند‬‫و‬‫ن‬‫چو‬‫اتصال‬
‫کربن‬–‫کربن‬‫نسبت‬‫به‬‫اتصاالت‬‫توگنال‬‫ر‬‫ا‬(‫عمود‬)‫بوده‬،‫آنها‬‫با‬‫يکديگر‬‫همپوشاني‬‫نمي‬‫کنند‬‫و‬‫الکت‬‫رونها‬‫قادر‬‫به‬
‫برهمکنش‬‫با‬‫يکديگر‬‫از‬‫طريق‬‫پيوند‬‫سيگما‬‫تيستند‬.‫بر‬‫طبق‬‫تئوري‬،‫آنها‬‫اطالعات‬‫اسپين‬‫هسته‬‫اي‬‫ا‬‫ر‬‫از‬‫ط‬‫ريق‬‫همپوشاني‬
‫جزئي‬‫بيتالهاي‬‫ر‬‫ا‬‫ي‬‫مواز‬‫که‬‫بين‬‫بيتالهاي‬‫ر‬‫ا‬‫پيوندهاي‬‫ر‬‫مجاو‬‫وجود‬‫د‬‫ر‬‫دا‬،‫انتقال‬‫مي‬‫دهند‬.‫اين‬‫برهمکنش‬‫اس‬‫پيني‬‫بين‬
‫الکترونها‬‫در‬‫دو‬‫پيوند‬‫ر‬‫مجاو‬‫فاکتور‬‫تعيين‬‫کننده‬‫در‬‫ه‬‫ز‬‫اندا‬‫ثابت‬‫کوپالژ‬‫است‬.
C C
H H
3J
•‫پ‬)‫پيوندي‬‫سه‬ ‫هاي‬‫ژ‬‫کوپال‬) (J3
J3
‫پيوندي‬‫سه‬‫ر‬‫مجاو‬‫کوپالژ‬
HC 
HC 
HC 
H H
‫اتصال‬CC‫اتصاالت‬ ‫بر‬ ‫عمود‬CH
‫بيتالها‬‫ر‬‫ا‬‫در‬‫واقع‬‫ي‬‫مقدار‬‫از‬‫پهلو‬‫در‬‫هم‬‫مي‬‫روند‬.‫اي‬‫ن‬
‫همپوشاني‬‫اطالعات‬‫اسپين‬‫ا‬‫ر‬‫لز‬‫يک‬‫اتصال‬CH‫به‬
‫اتصال‬CH‫ديگر‬‫منتقل‬‫مي‬‫سازد‬.

64. •‫ان‬‫ز‬‫مي‬‫واقعي‬‫ثابت‬‫کوپالژ‬‫بين‬‫در‬‫پيوند‬C-H‫ر‬‫مجاو‬‫بستگي‬‫مستقيم‬‫به‬‫اويه‬‫ز‬‫بين‬‫دو‬‫پيوند‬‫د‬‫ر‬‫دا‬.‫هنگاميکه‬
•،‫شکاف‬‫بين‬‫اي‬‫ر‬‫دا‬‫باالترين‬‫ان‬‫ز‬‫مي‬‫بوده‬‫و‬‫موقعي‬‫که‬،‫شکاف‬‫بين‬‫آن‬‫دو‬‫ن‬‫پروتو‬‫اي‬‫ر‬‫دا‬‫پايي‬‫ن‬‫ترين‬
‫مقدار‬‫خود‬‫است‬.‫همپوشاني‬‫پهلو‬‫به‬‫ي‬‫پهلو‬‫دو‬‫بيتال‬‫ر‬‫ا‬‫پيوندي‬‫در‬‫اويه‬‫ز‬،‫ماکزيموم‬‫است‬،‫ا‬‫ر‬‫چ‬‫که‬‫بيتال‬‫ر‬‫ا‬‫هاي‬‫پيوندي‬
‫ي‬‫موار‬‫هستند‬.‫در‬‫اويه‬‫ز‬‫ان‬‫ز‬‫مي‬‫همپوشاني‬‫مينيمم‬‫است‬،‫ا‬‫ر‬‫چ‬‫که‬‫بيتالها‬‫ر‬‫ا‬‫عمود‬‫بر‬‫يکديگرند‬.‫در‬‫همپ‬‫وشاني‬‫با‬
‫لب‬‫عقب‬‫بيتالها‬‫ر‬‫ا‬‫رخ‬‫مي‬‫دهد‬.
° ° ° °
00
1800
BA HH ,
0
90
HC 
0
0
HC 0
90
0
180
‫همپوشاني‬ ‫بيشترين‬ ‫همپوشان‬‫کمترين‬‫ي‬ ‫همپوش‬ ‫بيشترين‬‫اني‬

65. •‫نخستين‬‫فردي‬‫که‬‫ع‬‫و‬‫شر‬‫به‬‫مطالعه‬‫ات‬‫ر‬‫تغيي‬‫ثابت‬‫کوپالژ‬‫با‬‫اويه‬‫ز‬‫کرد‬،‫تين‬‫ر‬‫ما‬‫پالس‬‫ر‬‫کا‬‫بود‬.‫ي‬‫و‬‫معادله‬
‫اي‬‫ا‬‫ر‬‫نوشت‬‫که‬‫با‬‫داده‬‫هاي‬‫تجربي‬‫خوانايي‬‫داشت‬.‫معادله‬‫پالس‬‫ر‬‫کا‬‫به‬‫ت‬‫ر‬‫صو‬‫ير‬‫ز‬‫است‬:
•‫ت‬:‫هاي‬‫ژ‬‫کوپال‬‫ر‬‫دو‬‫برد‬()
•‫هاي‬‫ژ‬‫کوپال‬‫ر‬‫دو‬‫برد‬‫يعني‬‫هايي‬‫ژ‬‫کوپال‬‫که‬‫بيش‬‫از‬‫سه‬‫پيوند‬‫ا‬‫ر‬‫در‬‫بر‬‫مي‬‫ند‬‫ر‬‫گي‬،‫در‬‫سيستمهاي‬‫حاو‬‫ي‬‫نهاي‬‫ژ‬‫و‬‫هيدر‬
‫آليلي‬‫و‬‫نيز‬‫در‬‫ترکيبات‬‫بيسيکلي‬‫سخت‬‫ايج‬‫ر‬‫است‬.
517
2coscos3


CBA
CBAJHH 

HHJ3
JJ n
4

66. •‫اگر‬‫دو‬‫يا‬‫چند‬‫هسته‬‫در‬‫اثر‬‫ن‬‫تقار‬‫معادل‬‫باشند‬،‫گفته‬‫مي‬‫شود‬‫که‬‫آنها‬‫معادل‬‫شيميايي‬‫هستند‬.‫يک‬‫صفحه‬‫ت‬‫ن‬‫قار‬‫يا‬‫يک‬
‫محور‬‫ن‬‫تقار‬‫موجب‬‫مي‬‫گردد‬‫که‬‫هسته‬‫ها‬‫از‬‫لحاظ‬‫شيميايي‬‫معاد‬‫ل‬‫گردند‬.
•‫در‬‫بيشتر‬‫د‬‫ر‬‫موا‬،‫هسته‬‫هاي‬‫معادل‬‫شيميايي‬‫اي‬‫ر‬‫دا‬‫فرکانس‬‫ونانس‬‫ز‬‫ر‬‫يکسان‬‫هستند‬‫و‬‫موجب‬‫انشعا‬‫ب‬‫يکديگر‬
‫نشده‬‫و‬‫يک‬‫تک‬‫سيگنال‬‫ا‬‫ر‬‫در‬NMR‫مي‬‫دهند‬.‫هنگاميکه‬‫اين‬‫اتفاق‬‫رخ‬‫دهد‬،‫گفته‬‫کمي‬‫شود‬‫که‬‫آن‬‫هسته‬‫ها‬،
‫هم‬‫معادل‬‫ي‬ ‫مغناطيس‬‫و‬‫هم‬‫معادل‬‫شيميايي‬‫هستند‬.
‫ي‬ ‫مغناطيس‬ ‫بودن‬‫معادل‬
CH3
H
H3C
H
O
H
CH3
H3C
H
O
COOHH
HOOC
H
O
CH3H3C
‫صفح‬
‫ه‬
‫محو‬
‫ر‬

67. •‫اي‬‫ر‬‫ب‬‫اينکه‬‫هي‬‫و‬‫گر‬‫از‬‫هسته‬‫ها‬‫معادل‬‫ي‬ ‫مغناطيس‬‫باشند‬،‫بايد‬‫محيط‬‫ي‬ ‫مغناطيس‬‫آ‬‫نان‬‫از‬
‫جمله‬‫تمامي‬‫برهمکنشهاي‬‫ي‬‫کوپالژ‬‫آنها‬‫معادل‬‫باشند‬.
•‫دو‬‫شرط‬‫اي‬‫ر‬‫ب‬‫ي‬‫ابر‬‫ر‬‫ب‬‫ي‬ ‫مغناطيس‬‫وجود‬‫د‬‫ر‬‫دا‬:
•1)‫هسته‬‫هاي‬‫معادل‬‫ي‬ ‫مغناطيس‬‫بايد‬‫ن‬‫و‬‫کر‬‫و‬‫ايز‬‫يعني‬،‫بايد‬‫تغيير‬‫مکان‬‫شيميايي‬‫کامال‬
‫يکساني‬‫داشته‬‫باشند‬.
•2)‫هسته‬‫هاي‬‫معادل‬‫ي‬ ‫مغناطيس‬‫بايد‬‫اي‬‫ر‬‫دا‬‫ژ‬ِ‫کوپال‬‫ابر‬‫ر‬‫ب‬(‫مقادير‬J‫يکسان‬)‫با‬‫تمامي‬‫هسته‬
‫هاي‬‫ديگر‬‫در‬‫ل‬‫مولکو‬‫باشند‬.
•‫نتيجه‬‫حاصل‬‫از‬‫معادل‬‫بودن‬‫ي‬ ‫مغناطيس‬‫از‬‫ار‬‫ر‬‫ق‬‫ير‬‫ز‬‫است‬:
•‫هسته‬‫هاي‬‫معادل‬‫ي‬ ‫مغناطيس‬‫يکديگر‬‫ا‬‫ر‬‫منشعب‬‫نمي‬‫ند‬‫ز‬‫سا‬‫و‬‫فقط‬‫يک‬‫سيگنال‬‫ا‬‫ر‬‫در‬‫طيف‬
NMR‫حاصل‬‫مي‬‫کنند‬.‫اين‬‫قضيه‬‫بدين‬‫مفهوم‬‫نيست‬‫که‬‫هيچگونه‬‫ي‬‫کوپالژ‬‫بي‬‫ن‬‫هسته‬
‫هاي‬‫معادل‬‫ي‬ ‫مغناطيس‬‫وجود‬‫د‬‫ر‬‫ندا‬‫بلکه‬،‫فقط‬‫اين‬‫معني‬‫ا‬‫ر‬‫مي‬‫دهد‬‫که‬‫هيچ‬‫گونه‬‫شک‬‫اف‬
‫اسپين‬-‫اسپين‬‫قابل‬‫مشاهده‬‫از‬‫کوپالژ‬‫حاصل‬‫نمي‬‫شود‬.

68. •‫هنگامي‬‫که‬‫تونهاي‬‫و‬‫پر‬‫متصل‬‫به‬‫يک‬‫کربن‬‫معادل‬‫شيميايي‬‫بلشند‬،‫در‬‫آن‬‫ت‬‫ر‬‫صو‬‫قاعده‬n+1‫بخوبي‬‫طرح‬
‫شکاف‬‫ا‬‫ر‬‫پيش‬‫بيني‬‫مي‬‫کند‬.‫بر‬‫عکس‬،‫هنگامي‬‫که‬‫تونهاي‬‫و‬‫پر‬‫متصل‬‫به‬‫يک‬‫بن‬‫ر‬‫ک‬‫از‬‫لحاظ‬‫شيم‬‫يايي‬‫ابر‬‫ر‬‫ناب‬
‫باشند‬،‫ديگر‬‫قاعده‬n+1‫بردي‬‫ر‬‫کا‬‫نخواهد‬‫داشت‬.‫در‬‫اين‬‫ت‬‫ر‬‫صو‬‫از‬‫آناليز‬‫ترسيمي‬‫يا‬‫ي‬‫نمودار‬‫استفاده‬‫مي‬
‫شود‬.‫اين‬‫نوع‬‫شکاف‬‫ا‬‫ر‬‫با‬‫يک‬‫مثال‬‫نشان‬‫مي‬‫دهيم‬.
•‫طيف‬‫اکسيد‬‫ن‬‫استاير‬‫نشان‬‫مي‬‫دهد‬‫که‬‫چگونه‬‫ي‬‫ابر‬‫ر‬‫ناب‬‫شيميايي‬،‫طيف‬‫ا‬‫ر‬‫پيچيده‬‫مي‬‫د‬‫ز‬‫سا‬.‫و‬‫جود‬‫حلقه‬،
‫مانع‬‫چرخش‬‫شده‬‫و‬‫موجب‬‫مي‬‫گردد‬‫تونهاي‬‫و‬‫پر‬‫مقادير‬‫تغيير‬‫مکان‬‫شيميايي‬‫متفاوتي‬‫داشته‬‫ب‬‫اشتد‬.
‫ه‬‫و‬‫گر‬ ‫يک‬ ‫در‬‫بودن‬‫معادل‬ ‫نا‬:‫هاي‬‫ر‬‫نمودا‬ ‫از‬‫استفاده‬
‫قاعده‬ ‫نقض‬‫هنگام‬‫به‬ ‫ختي‬‫ر‬‫د‬n+1
(‫ب‬)‫قفل‬‫صصورتبندي‬
‫ني‬ ‫درختي‬‫نمودار‬ ‫به‬‫شده‬‫از‬
‫است‬
C
Ha
Hb
C
Hc
C
Ha
Hb
C
Hc
0


AB
BCAC
BA
J
JJ

0


AB
BCAC
BA
J
JJ

(‫آ‬)‫اد‬‫ز‬‫آ‬‫چرخش‬
‫قاعده‬n+1‫شود‬‫مي‬‫ا‬‫ر‬‫اج‬
BA HH ,
H1

69. H
H
H
O
(b) (c)
(a) (d)
3.83 
Hc
3.12 
Hb
Ha
2.77 
J
bc
J
J
J
J
J
ac
ab
bc
ab
ac
HzJ
HzJ
HzJ
ac
bc
ab
5.2
1.4
8.5




70. •‫تغيير‬‫مکان‬‫شيميايي‬NMR‫پروتونهاي‬‫متصل‬‫به‬‫پيوندهاي‬‫دو‬‫گانه‬،‫بسيار‬‫بيش‬‫از‬‫تغيير‬‫مکان‬‫شيميايي‬‫پروت‬‫ونهاي‬‫متصل‬
‫به‬‫اتمهاي‬‫است‬.‫اين‬‫تا‬‫ه‬‫ز‬‫اندا‬‫اي‬‫به‬‫دليل‬‫تغيير‬‫ن‬‫هيبريداسيو‬‫و‬‫مهمتر‬‫از‬‫آن‬‫انتقال‬‫به‬‫ميدان‬‫پايين‬(‫ب‬‫اال‬)‫در‬‫اثر‬
‫آنيزوتروپي‬‫ديامغناطيس‬‫حاصل‬‫از‬‫الکترونهاي‬‫پيوند‬‫دو‬‫گانه‬‫است‬.‫پروتونهاي‬‫مستقر‬‫در‬‫پيوندهاي‬‫دو‬‫گا‬‫نه‬‫ت‬‫ر‬‫بند‬‫از‬
‫لحاظ‬‫ي‬ ‫مغناطيس‬‫معادل‬‫بوده‬‫و‬‫اغلب‬‫طرحهاي‬‫شکاف‬‫آنها‬‫با‬‫قاعده‬n+1‫قابل‬‫توجيه‬‫نيستند‬.‫يک‬‫ر‬‫د‬‫آلکن‬‫معمولي‬‫ت‬‫ر‬‫بند‬
‫تغيير‬‫مکان‬‫شيميايي‬‫سه‬‫ن‬‫پروتو‬‫بر‬‫يکديگر‬‫منطبق‬‫مي‬‫شوند‬.
•‫به‬‫عالوه‬‫مقدار‬‫کوپالژ‬‫بين‬‫پروتونها‬‫معموال‬‫بطور‬‫کامل‬‫متفاوت‬‫بوده‬‫و‬‫سه‬‫نوع‬‫تاثير‬‫متقابل‬‫اسپيني‬‫مش‬‫اهده‬‫مي‬‫گردد‬.
‫آلکنها‬
bcacab
HHH
JJJ
cba
333

 
abc HHH ,,

3
sp

Hb
Hc
Ha
R
‫ترانس‬
Ha Hb Ha
Hb
Hb
Ha
HzJHzJHzJ 501811156 333

‫سيس‬ ‫انتهايي‬ ‫متيلن‬

71. cinnamic acid
vinyl acetate

72. •‫مکانيسم‬‫کوپالژ‬‫سيس‬‫و‬‫انس‬‫ر‬‫ت‬‫در‬‫آلکنها‬‫تفاوتي‬‫با‬‫ديگر‬‫هاي‬‫ژ‬‫کوپال‬‫ر‬‫مجاو‬‫نداشته‬‫و‬‫کوپالژ‬‫پروتونهاي‬‫م‬‫تيلن‬‫انتهايي‬‫نمونه‬‫اي‬
‫از‬‫کوپالژ‬‫دو‬‫قلو‬‫است‬.
•‫اي‬‫ر‬‫ب‬‫توضيح‬‫مقدار‬‫نسبي‬‫ثابتهاي‬‫کوپالژ‬،‫دو‬‫پيوند‬CH‫در‬‫کوپالژ‬‫انس‬‫ر‬‫ت‬‫ي‬‫مواز‬‫بوده‬‫در‬‫حالي‬‫که‬‫در‬‫کوپالژ‬‫سيس‬،‫آنها‬‫ک‬‫ج‬
‫شده‬‫و‬‫از‬‫يکديگر‬‫ر‬‫دو‬‫هستند‬.‫همچنين‬‫اويه‬‫ز‬HCH‫اي‬‫ر‬‫ب‬‫کوپالژ‬‫دو‬‫قلو‬‫تقريبا‬‫بوده‬‫که‬‫حداقل‬‫مقدار‬‫کوپالژ‬‫ا‬‫ر‬‫خواهد‬
‫داشت‬.‫آلکنها‬‫اغلب‬‫هاي‬‫ژ‬‫کوپال‬‫کوچکي‬‫بين‬‫پروتونهاي‬‫مستقر‬‫در‬‫کربنهاي‬‫و‬‫پروتونهاي‬‫مستقر‬‫در‬‫انتهاي‬‫ديگر‬‫پيوند‬‫دو‬‫گانه‬
‫از‬‫خود‬‫نشان‬‫مي‬‫دهند‬:
H
H
H H
H
H
‫آلکنها‬ ‫در‬ ‫کوپالژ‬ ‫مکانيسم‬;‫آليلي‬ ‫کوپالژ‬
‫سيس‬‫ترانس‬ ‫دوقلو‬
Ha
C Hb
Ha C Hb
J~0-3 Hz J~ 0-3 Hz
4
4
J3
0
120


73. •‫اين‬‫کوپالژ‬‫چهار‬‫پيوندي‬‫ا‬‫ر‬‫کوپالژ‬‫آليلي‬‫مي‬‫نامند‬.‫ا‬‫ر‬‫ظاه‬‫الکترونهاي‬‫پيوند‬‫دو‬‫گانه‬،‫سال‬‫ر‬‫ا‬‫اطالعات‬‫اس‬‫پين‬‫از‬‫يک‬‫هسته‬
‫به‬‫هسته‬‫ديگر‬‫ا‬‫ر‬‫ي‬‫يار‬‫مي‬‫بخشند‬.
•‫هنگامي‬‫که‬‫کليه‬‫هسته‬‫ها‬‫در‬‫يک‬‫صفحه‬‫ار‬‫ر‬‫ق‬‫مي‬‫گيرند‬،‫هيچ‬‫گونه‬‫ي‬ ‫برهمکنش‬‫بين‬‫بيتال‬‫ر‬‫ا‬‫پيوندي‬C-H‫آليلي‬‫با‬‫سيستم‬
‫وجود‬‫نداشته‬‫و‬‫است‬.‫اما‬،‫وقتي‬‫که‬‫پيوند‬C-H‫آليلي‬‫عمود‬‫بر‬‫صفحه‬C=C‫باشد‬،‫برهمکنش‬،‫به‬‫حداکثر‬
‫مقدار‬‫خود‬،‫يعني‬‫مي‬‫سد‬‫ر‬.
•‫سيستمهاي‬‫سخت‬‫با‬‫حالت‬‫ي‬ ‫هندس‬‫صحيح‬،‫معموليترين‬‫سيستمهايي‬‫هستند‬‫که‬‫در‬‫آنها‬‫کوپالژ‬‫آليلي‬‫مشاه‬‫ده‬‫مي‬‫شود‬.
)(4
J
HzJ 04

HzJ 34


Cl
H3C
H
H
H
H3C
H
Cl
H H
CH2SO2
1 2 3

74. •‫هنگام‬‫طيف‬‫ي‬‫گير‬NMR‫يک‬‫الکل‬‫در‬‫ايط‬‫ر‬‫ش‬‫معمولي‬،‫هيچ‬‫گونه‬‫ي‬‫کوپالژ‬‫بين‬‫ن‬‫هيدروژ‬‫هيدروکسيل‬‫و‬‫نهاي‬‫ژ‬‫هيدرو‬‫م‬‫ستقر‬
‫در‬‫اتم‬‫کربن‬‫حامل‬‫گروه‬‫هيدروکسيل‬(-CH-OH)‫مشاهده‬‫نمي‬‫شود‬.
•‫شکاف‬‫اسپين‬-‫اسپين‬‫به‬‫چندين‬‫عامل‬‫بستگي‬‫ند‬‫ر‬‫دا‬‫که‬‫تند‬‫ر‬‫عبا‬‫از‬:‫جه‬‫ر‬‫د‬‫ت‬‫ر‬‫ا‬‫ر‬‫ح‬،‫جه‬‫ر‬‫د‬‫خلوص‬‫ماده‬‫و‬‫حالل‬‫مور‬‫د‬‫استفاده‬
.‫کليه‬‫اين‬‫عوامل‬‫با‬‫سرعتي‬‫که‬‫در‬‫آن‬‫پروتونهاي‬‫هيدروکسيل‬‫در‬‫ل‬‫محلو‬‫با‬‫يکديگر‬‫تعويض‬‫مي‬‫شوند‬،‫در‬‫تب‬‫ر‬‫ا‬‫اط‬‫هستند‬.
‫تحت‬‫ايط‬‫ر‬‫ش‬‫معمولي‬،‫سرعت‬‫تعويض‬‫پروتونها‬‫بين‬‫مولکولهاي‬‫الکل‬‫بيشتر‬‫از‬‫آن‬‫است‬‫که‬‫طيف‬‫سنج‬NMR‫قادر‬‫به‬‫پاسخ‬
‫گويي‬‫باشد‬.
•‫اي‬‫ر‬‫ب‬‫اينکه‬‫يک‬‫ونانس‬‫ز‬‫ر‬‫ي‬ ‫مغناطيس‬‫هسته‬‫اي‬‫رخ‬‫داده‬‫و‬‫ثبت‬‫شود‬،‫ماني‬‫ز‬‫حدود‬‫تا‬‫ثانيه‬‫م‬‫ز‬‫ال‬‫است‬.‫در‬‫ج‬‫ر‬‫د‬‫ه‬‫ت‬‫ر‬‫ا‬‫ر‬‫ح‬
‫اتاق‬،‫يک‬‫نمونه‬‫الکل‬‫مايع‬‫با‬‫سرعتي‬‫معادل‬‫تبادل‬‫ن‬‫پروتو‬‫بين‬‫مولکولي‬‫انجام‬‫مي‬‫دهد‬.‫اين‬‫مان‬‫ز‬‫بس‬‫يار‬‫کوتاهتر‬‫از‬
‫مان‬‫ز‬‫م‬‫ز‬‫ال‬‫اي‬‫ر‬‫ب‬‫يک‬‫انتقال‬‫اسپين‬‫بوده‬‫و‬‫اين‬‫باعث‬‫پيچيدگي‬‫طيف‬‫مي‬‫شود‬.
‫ن‬‫اکسيژ‬ ‫در‬‫مستقر‬‫تونهاي‬‫و‬‫پر‬:‫الکلها‬
abba HORHORHORHOR  //
2
103
10
5
10
‫ثانيه‬
‫ن‬‫پروتو‬

75. •‫اگر‬‫بتوان‬‫نمونه‬‫اي‬‫از‬‫ل‬‫اتانو‬‫ا‬‫ر‬‫به‬‫گونه‬‫اي‬‫خالص‬‫تهيه‬‫کرد‬،‫آن‬‫وقت‬‫کوپالژ‬‫هيدروکسيل‬–‫متيلن‬‫ا‬‫ر‬‫مي‬‫توان‬‫ب‬‫ه‬‫شکل‬‫پيچيده‬
‫اي‬‫در‬‫طرح‬‫شکاف‬‫اسپين‬–‫اسپين‬‫مشاهده‬‫کرد‬.‫جذب‬‫هيدروکسيل‬،‫يک‬‫سه‬‫شاخه‬‫و‬‫جذبهاي‬‫متيلن‬‫به‬‫صورت‬‫يک‬‫جفت‬
‫چهار‬‫شاخه‬‫در‬‫هم‬‫فته‬‫ر‬‫ديده‬‫مي‬‫شوند‬.‫ونانس‬‫ز‬‫ر‬‫هيدروکسيل‬‫ا‬‫ر‬‫ظاه‬‫توسط‬‫دو‬‫ن‬‫پروتو‬‫ر‬‫مجاو‬‫مستقر‬‫در‬‫کربن‬‫متيل‬‫ن‬‫به‬‫يک‬
‫سه‬‫شاخه‬‫منشعب‬‫مي‬‫گردد‬.
CH3
J
CH3CH2
CH2
CH2OH
OH
J
J JCH3CH2
CH2OH
OHCHCH  23

76. •‫آ‬)‫مخلوط‬‫اسيد‬/‫آب‬‫و‬‫الکل‬/‫آب‬
•‫هنگامي‬‫که‬‫دو‬‫ترکيب‬،‫هر‬‫دو‬‫شامل‬‫ه‬‫و‬‫گر‬OH،‫با‬‫يکديگر‬‫مخلوط‬‫شوند‬،‫اغلب‬‫فقط‬‫يک‬‫جذب‬NMR
‫مربوط‬‫به‬OH‫ديده‬‫مي‬‫شود‬.‫اي‬‫ر‬‫ب‬‫مثال‬‫سه‬‫طيف‬‫ل‬‫او‬‫ا‬‫ر‬‫در‬‫نظر‬‫يد‬‫ر‬‫بگي‬:(1)‫اسيد‬‫اسيتيک‬‫خالص‬(2)‫آب‬
‫خالص‬(3)‫مخلوط‬1:1‫اسيد‬‫اسيتيک‬‫و‬‫آب‬
‫و‬‫آب‬ ‫در‬‫تبادل‬OD2
OH
(‫د‬ ِ‫اس‬)
OH
(‫مخلوط‬)
OH
(‫آب‬)
3CH
3CH
COOHCH3