Σύζευξη µακράς εµβέλειας

Σχετικά έγγραφα
Σύζευξη σπιν-σπιν J = 0 J 0

13.6 Η ερμηνεία των φασμάτων NMR πρωτονίου

Φάσµατα άνθρακα-13 ( 13 C NMR)

ΦΑΣΜΑΤΟΣΚΟΠΙΑ ΠΥΡΗΝΙΚΟΥ ΜΑΓΝΗΤΙΚΟΥ ΣΥΝΤΟΝΙΣΜΟΥ ΦΑΣΜΑΤΑ 1 H-NMR. Επίκουρος καθηγητής Ν. Αλιγιάννης

Ενόργανη Ανάλυση Εργαστήριο. Φασματοσκοπία πυρηνικού μαγνητικού συντονισμού Nuclear Magnetic Resonance spectroscopy, NMR. Πέτρος Α.

ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ ΤΗΣ ΔΟΜΗΣ. Φασματοσκοπία Πυρηνικού Μαγνητικού Συντονισμού, NMR

Αποσύζευξη πυρήνων. Πριν την αποσύζευξη. και ν Χ. Ακτινοβολούµε επιλεκτικά τον πυρήνα Χ µε ένα µαγνητικό πεδίο Β 2

Μεταφορά µαγνήτισης. ιαφορά πληθυσµών 1,2 3,4 1,3 2,4. αντανακλά την αναλογία 1 προς 4. πυρήνων 13 C και 1 H. των ενεργειακών σταθµών

ΦΑΣΜΑΤΟΣΚΟΠΙΑ IR/NMR

Γεωμετρία Μορίων Θεωρία VSEPR

Οργανική Χημεία. Κεφάλαια 12 &13: Φασματοσκοπία μαζών και υπερύθρου

Σταθερά προστασίας. , αυτά προστατεύουν (αντίθετη κατεύθυνση ως προς το Β 0

Λύσεις 3 ης Γραπτής Εργασίας (Φασματοσκοπία)

Οργανική Χημεία. Κεφάλαιο 1: Δομή και δεσμοί

Ασκήσεις. Γράψτε μια δομή Lewis για καθένα από τα παρακάτω μόρια και βρείτε τα τυπικά φορτία των ατόμων. (α) CΟ (β) ΗΝO 3 (γ) ClΟ 3 (δ) ΡΟCl 3

Ε. Μαλαμίδου Ξενικάκη

ΛΥΣΕΙΣ ΘΕΜΑΤΩΝ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΩΝ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΟΧΗΜΕΙΑ (Α. Χημική Θερμοδυναμική) H 298

ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗ κ. ΚΟΥΠΠΑΡΗ

ΤΣΟΛΕΡΙ ΗΣΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΣ. Γιαπερισσότερηύλησχετικάµετη φασµατοσκοπία NMR στον ιστότοπο

NMR - πορφυρινών v=(γ/2π)(1-σ).ηο σ=σταθερά προστασίας

ΥΒΡΙ ΙΣΜΟΣ υβριδισµός

Γιατί ο σχηματισμός του CΗ 4 δεν μπορεί να ερμηνευθεί βάσει της διεγερμένης κατάστασης του ατόμου C;

Αλληλεπίδραση δίπόλο-δίπολο

Θεωρία δεσµού σθένους - Υβριδισµός. Αντιδράσεις προσθήκης Αντιδράσεις απόσπασης. Αντιδράσεις υποκατάστασης Πολυµερισµός

Διάλεξη 5: Ατομική Δομή. Σύζευξη Σπιν-Τροχιάς

ΦΥΣΙΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ ΣΤΗΝ ΑΝΟΡΓΑΝΗ ΧΗΜΕΙΑ

Ηλεκτρονική φασματοσκοπία ατόμων

ΘΕΩΡΙΑ ΔΕΣΜΟΥ ΣΘΕΝΟΥΣ ΘΕΩΡΙΑ ΜΟΡΙΑΚΩΝ ΤΡΟΧΙΑΚΩΝ

1.15 Ο δεσμός στο μεθάνιο και ο υβριδισμός τροχιακού

Χηµική ισοδυναµία πυρήνων και µοριακή συµµετρία

Μοριακά Πρότυπα (Μοντέλα)

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 ΧΗΜΙΚΗ ΜΕΤΑΤΟΠΙΣΗ

Ακολουθίες παλµών 1D. υποδηλώνει τη. µαγνήτιση Μ 0 FID. φάση τους, δηλαδή τη θέση του ποµπού (Β 1. ) ως προς τη. παλµούς (x, y, ή φ) Ο δείκτης στους

Βασικές αρχές της Φασµατοσκοπίας NMR

7 ο Κεφάλαιο Οργανική Χημεία. Δ. Παπαδόπουλος, χημικός

Ευαισθησία πειράµατος (Signal to noise ratio = S/N) ιάρκεια πειράµατος (signal averaging)) ιάρκεια 1,38 1,11 0,28 5,55. (h) πειράµατος.

Ομοιοπολικός εσμός Θεωρία Lewis

ΚΒΑΝΤΙΚΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΙΙ - Ενότητα 6

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ. Σύγxρονη Φυσική II. Ατομική Δομή ΙΙ Διδάσκων : Επίκ. Καθ. Μ. Μπενής

ΓΕΝΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΟΡΓΑΝΗ ΧΗΜΕΙΑ

Μάθημα 22 ο. Θεωρία Δεσμού Σθένους- Υβριδισμός

Ανόργανη Χημεία. Τμήμα Τεχνολογίας Τροφίμων. Ενότητα 5 η : Ομοιοπολικοί δεσμοί & μοριακή δομή. Δρ. Δημήτρης Π. Μακρής Αναπληρωτής Καθηγητής

Ορισµοί. Ένα τετράπλευρο λέγεται εγγεγραµµένο σε κύκλο, αν οι κορυφές του είναι σηµεία του κύκλου.

) σχηματίζονται : α. Ένας σ και δύο π δεσμοί β. Τρεις σ δεσμοί γ. Ένας π και δύο σ δεσμοί δ. Τρεις π δεσμοί.

7 ο Κεφάλαιο Οργανική Χημεία. Δ. Παπαδόπουλος, χημικός

Μάθημα 7 α) Αλληλεπίδραση νουκλεονίου-νουκλεονίου πυρηνική δύναμη και δυναμικό β) Πυρηνικό μοντέλο των φλοιών

Οργανική Χημεία της συντήρησης (ή γενική οργανική χημεία για συντηρητές) Ενότητα 2 - Ο σχηματισμός των δεσμών στις οργανικές χημικές ενώσεις

Οργανική Χημεία 24 4

Και ο άνθρακας και το οξυγόνο έχουν σημαντικές τιμές ηλεκτροσυγγένειας. Να εξηγήσετε γιατί το άζωτο έχει σχεδόν μηδενική ηλεκτροσυγγένεια.

Πυρηνική Επιλογής. Τα νετρόνια κατανέμονται ως εξής;

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 Ο ΔΥΝΑΜΕΙΣ ΜΕΤΑΞΥ ΗΛΕΚΤΡΙΚΩΝ ΦΟΡΤΙΩΝ

1 p p a y. , όπου H 1,2. u l, όπου l r p και u τυχαίο μοναδιαίο διάνυσμα. Δείξτε ότι μπορούν να γραφούν σε διανυσματική μορφή ως εξής.

Φασματοσκοπίας UV/ορατού Φασματοσκοπίας υπερύθρου Φασματοσκοπίας άπω υπερύθρου / μικροκυμάτων Φασματοσκοπίας φθορισμού Φασματοσκοπίας NMR

ΦΥΣΙΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ ΣΤΗΝ ΑΝΟΡΓΑΝΗ ΧΗΜΕΙΑ

Κεφάλαιο 5. Το Συμπτωτικό Πολυώνυμο

Κβαντική Μηχανική ΙΙ. Ενότητα 6: Άτομα σε μαγνητικά πεδία Αθανάσιος Λαχανάς Σχολή Θετικών Επιστημών Τμήμα Φυσικής

Spin του πυρήνα Μαγνητική διπολική ροπή Ηλεκτρική τετραπολική ροπή. Τάσος Λιόλιος Μάθημα Πυρηνικής Φυσικής

Προσδιορισμός της Δομής Οργανικών Μορίων


ΘΕΜΑ 1 ο 1. Πόσα ηλεκτρόνια στη θεµελιώδη κατάσταση του στοιχείου 18 Ar έχουν. 2. Ο µέγιστος αριθµός των ηλεκτρονίων που είναι δυνατόν να υπάρχουν

Ασκήσεις Βενζόλιο, αρωματικότητα, ηλεκτρονιόφιλες αρωματικές υποκαταστάσεις

ιέγερση πυρήνων να εφαρµόζεται κάθετα προς το Β 0 B 1 = C * cos (ω o

Μάθημα 21 ο. Το σχήμα των μορίων. Θεωρία VSEPR. Θεωρία Δεσμού Σθένους- Υβριδισμός

Ηλεκτρονικά Φαινόμενα

ΧΗΜΙΚΟΣ ΕΣΜΟΣ ΙΙ : ΚΒΑΝΤΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΘΕΩΡΗΣΗ ΤΟΥ ΕΣΜΟΥ

Χημεία είναι επιστήμη που ερευνά τις ιδιότητες της ύλης σε σχέση με τη μοριακή δομή της. Με άλλα λόγια: μοριακής δομής της ύλης με τις ιδιότητές της

Ερωτήσεις αντιστοίχισης


Ατομική και Μοριακή Φυσική

5.1 Ονοματολογία Αλκενίων. ρ. Χάρης Ε. Σεμιδαλάς Επίκουρος Καθηγητής ΑΤΕΙ Αθήνας

Διάλεξη 11-12: Ασκήσεις στην Πυρηνική Φυσική

Ο Πυρήνας του Ατόμου

ΘΕΜΑ ίνονται τα διανύσµαταα, β. α) Να υπολογίσετε τη γωνία. β) Να αποδείξετε ότι 2α+β= β) το συνηµίτονο της γωνίας των διανυσµάτων

Συντακτικός τύπος. Ο Στερεοχημικός τύπος μας δίνει την διάταξη των ατόμων στο χώρο. Ο Συντακτικός τύπος μας δίνει την διάταξη των ατόμων στο επίπεδο.

ΜΟΡΙΑΚΗ ΦΑΣΜΑΤΟΣΚΟΠΙΑ

(2) Θεωρούµε µοναδιαία διανύσµατα α, β, γ R 3, για τα οποία γνωρίζουµε ότι το διάνυσµα

ΠΡΟΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΣΧΟΛΙΚΟΥ ΕΤΟΥΣ ΣΤΑ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΤΗΣ Α ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗ Α. ΘΕΩΡΙΑ

Παρουσίαση 1 ΙΑΝΥΣΜΑΤΑ

Εισαγωγή σε προχωρημένες μεθόδους υπολογισμού στην Επιστήμη των Υλικών

Το Μποζόνιο Higgs. Το σωματίδιο Higgs σύμφωνα με το Καθιερωμένο Πρότυπο

ΓΕΩΜΕΤΡΙΚΑ ΣΤΕΡΕΑ. Κεφάλαιο 13: Ερωτήσεις του τύπου «Σωστό-Λάθος»

Προσδιορισµός των χαρακτηριστικών (ιδιο-)συχνοτήτων και κανονικών τρόπων ταλάντωσης µε χρήση συµµετριών

Διάλεξη 2: Πυρηνική Σταθερότητα, σπιν & μαγνητική ροπή

ΓΕΝΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΟΡΓΑΝΗ ΧΗΜΕΙΑ

Κεφάλαιο 1. Κβαντική Μηχανική ΙΙ - Περιλήψεις, Α. Λαχανάς

ibemo Kazakhstan Republic of Kazakhstan, West Kazakhstan Oblast, Aksai, Pramzone, BKKS office complex Phone: ; Fax:

ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ ΘΕΩΡΙΑ ΤΟΥ ΔΕΣΜΟΥ ΣΘΕΝΟΥΣ - ΥΒΡΙΔΙΣΜΟΣ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΕΡΩΤΗΣΕΩΝ

Διάλεξη 3: Ενέργεια σύνδεσης και πυρηνικά πρότυπα

Ο µετασχηµατισµός της ορµής και της ενέργειας. x y z x y z

διπλός δεσμός τριπλός δεσμός

Οι δομές, οι οποίες δεν περιέχουν τυπικά φορτία υψηλά (δηλαδή είναι 2) είναι:

ΣΥΝΤΕΤΑΓΜΕΝΕΣ ΙΑΝΥΣΜΑΤΟΣ

ΜΕΘΟΔΙΚΗ ΕΠΑΝΑΛΗΨΗ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ Β ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ

1.4 ΣΥΝΤΕΤΑΓΜΕΝΕΣ ΣΤΟ ΕΠΙΠΕΔΟ

Ξ. Ασλάνογλου Τμήμα Φυσικής Ακαδ. Έτος ΠΥΡΗΝΙΚΗ ΦΥΣΙΚΗ

β διάσπαση II Δήμος Σαμψωνίδης ( ) Στοιχεία Πυρηνικής Φυσικής & Φυσικής Στοιχειωδών Σωματιδίων 5 ο Εξάμηνο

Θεώρηµα, Ε µέσα των ΑΒ, ΑΓ Ε = //

7. Ταλαντώσεις σε συστήµατα µε πολλούς βαθµούς ελευθερίας

Κεφάλαιο 1 Χημικός δεσμός

ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ

Transcript:

Σύζευξη µακράς εµβέλειας Ως σύζευξη µακράς εµβέλειας θεωρούµε τη σύζευξη µεταξύ πυρήνων (σπιν), οι οποίοι βρίσκονται σε απόσταση τεσσάρων ή περισσότερων δεσµών. n J (n 4) Επειδή η αλληλεπίδραση των σπιν εξασθενεί µε την αύξηση του αριθµού των δεσµών, η σταθερά σύζευξης µακράς εµβέλειας αναµένεται να είναι πολύ µικρή σε σχέση µε τη δίδυµη και γειτονική σύζευξη (συνήθως 0.1-3 z). Ακόρεστα συστήµατα Η ερµηνεία της σταθεράς σύζευξης µακράς εµβέλειας σε ακόρεστα συστήµατα απαιτεί δύο µηχανισµούς αλληλεπίδρασης των σπιν. Κατά τον πρώτο µηχανισµό, η αλληλεπίδραση γίνεται µέσω των δεσµικών ηλεκτρονίων σ, και ονοµάζεται συνεισφορά J(σ), η οποία είναι θετική. Κατά το δεύτερο µηχανισµό, η αλληλεπίδραση των σπιν γίνεται µέσω των ηλεκτρονίων π, δηλαδή µε την επικάλυψη των τροχιακών π. Αυτός ο µηχανισµός ονοµάζεται συνεισφορά J(π), η οποία είναι αρνητική. n J = n J(σ) + n J(π)

Αλλυλική σύζευξη φ Η αλλυλική σύζευξη οφείλεται στην αλληλεπίδραση πρωτονίων, τα οποία απέχουν µεταξύ τους τέσσερις δεσµούς. Η τιµή της σταθεράς σύζευξης 4 J είναι συνήθως µικρή και αρνητική, αλλά εξαρτάται σηµαντικά από τη σχετική συνεισφορά των 4 J(σ) και 4 J(π). Αυτό σηµαίνει ότι εξαρτάται από τον βαθµό επικάλυψης των τροχιακών. Η επικάλυψη εξαρτάται από τη γωνία φ που σχηµατίζουν τα τροχιακά sp 3 και π των ατόµων άνθρακα του δεσµού -. Μέγιστη αλληλεπίδραση φ = 0 ο ή 180 ο 4 J = - 3 z Ελάχιστη αλληλεπίδραση φ = 90 ο ή 270 ο 4 J = 0z

Αλλυλική σύζευξη (συνέχεια) cisoid transoid 3 3 3 3 ( 3 ) 3 ( 3 ) 3 4 J 4 J t - 1.33-1.75-1.17-1.43-0.10-0.63 O φ = 0 o Þ 180 o 4 J = 4.1 z φ = 90 o 4 J = 0.5-1.1 z

Οµοαλλυλική σύζευξη Η οµοαλλυλική σύζευξη οφείλεται στην αλληλεπίδραση πρωτονίων, τα οποία απέχουν µεταξύ τους πέντε δεσµούς. Η τιµή της σταθεράς σύζευξης 5 J εξαρτάται από τους ίδιους παράγοντες που συζητήθηκαν για τη 4 J. Επειδή όµως, η 5 J είναι συνήθως θετική, η συνεισφορά 5 J(σ) πρέπει να υπερτερεί της 5 J(π). Η συνεισφορά 5 J(π) εξαρτάται από την επικάλυψη των τροχιακών, δηλαδή από τις γωνίες φ 1 και φ 2. φ 1 φ 2 Me R 5 J = 5.5-11 z 5 J = 1.8 z

Σύζευξη zig-zag zag Η σύζευξη zig-zag είναι σύζευξη µακράς εµβέλειας (4, 5 ή και 6 δεσµών), η οποία παρατηρείται σε κορεσµένα συστήµατα µε µια ορισµένη διάταξη των πυρήνων που αλληλεπιδρούν. 6 5 Η σύζευξη πέντε δεσµών ( 5 J) είναι µικρή, της τάξης των 0.5-2 z. Σύζευξη τεσσάρων δεσµών, ή σύζευξη Μ ή σύζευξη W ( 4 J). Κορεσµένα συστήµατα. 5 J = 2.3 z 6 5 4 J = 1 z 4 J = 1 z 4 J = 1.8 z 4 J = 10 z 4 J = 18 z Η σύζευξη zig-zag σε κορεσµένα συστήµατα οφείλεται στην επικάλυψη των ουρών των τροχιακών sp 3, η οποία µεταδίδει την πληροφορία του προσανατολισµού των σπιν. 13 13

Σύζευξη πρώτης τάξης µεταξύ χηµικά ισοδύναµων πρωτονίων Στο φάσµα 1 NMR της ένωσης 3 2 NO 2 παρατηρούµε: Μια τετραπλή κορυφή, η οποία οφείλεται στα δύο χηµικά ισοδύναµα πρωτόνια 2 και µια τριπλή κορυφή, η οποία οφείλεται στα τρία χηµικά ισοδύναµα πρωτόνια 3. 2 3 Η σχετική ένταση των κορυφών στα 4.5 ppm είναι 1:3:3:1, ενώ η σχετική ένταση των κορυφών στα 1.5 ppm είναι 1:2:1. 4.5 ppm 1.5 ppm Οι συνιστώσες κορυφές σε κάθε πολλαπλή κορυφή ισαπέχουν. Η απόσταση αυτή είναι ίση µε τα σταθερά σύζευξης.

Σύζευξη πρώτης τάξης 2 3 NO 2 B 0 3 J 3 J NO 2 m I = +1/2 m I = -1/2 1 : 3 : 3 : 1 1 : 2 : 1

Σύζευξη πρώτης τάξης (συνέχεια) NO 2 Το σχάσιµο της κορυφής ενός πρωτονίου λόγω σύζευξης µε Ν γειτονικά πρωτόνια, ακολουθεί το γενικό κανόνα Ν + 1 Ο αριθµός των συνιστωσών κορυφών ονοµάζεται πολλαπλότητα NO 2 Τα 3 έχουν δύο γειτονικά πρωτόνια, εποµένως η πολλαπλότητα είναι 2 + 1 = 3 (τριπλή κορυφή). Τα 2 έχουν τρία γειτονικά πρωτόνια, εποµένως η πολλαπλότητα είναι 3 + 1 = 4 (τετραπλή κορυφή).

Σύζευξη πρώτης τάξης ( ) l 2 I διπλή X Y διπλή l Br 1 2 3 διπλή Χ Υ τριπλή Η 1 2 + 1 =3 (τριπλή κορυφή) Η 3 2 + 1 = 3 (τριπλή κορυφή) Η 2 (1 + 1) (1 + 1) (διπλή της διπλής) 2 διπλή τετραπλή 3 J 2,1 διπλή 3 3 επταπλή 3 J 2,3 Πολλαπλότητα = (Ν 1 + 1) (Ν 2 + 1)

Σύζευξη πρώτης τάξης ( ) Σχετική ένταση συνιστωσών κορυφών σε µια πολλαπλή κορυφή για πυρήνες µε Ι = 1/2 δίνεται από το τρίγωνο του Pascal. Ν Ενταση κορυφών Πολλαπλότητα Πολλαπλή κορυφή 0 1 1 απλή 1 1 : 1 2 διπλή 2 1 : 2 : 1 3 τριπλή 3 1 : 3 : 3 : 1 4 τετραπλή 4 1 : 4 : 6 : 4 : 1 5 πενταπλή 5 1 : 5 : 10 : 10: 5 : 1 6 εξαπλή 6 1 : 6 : 15 : 20 : 15 : 6 : 1 7 επταπλή

Σύζευξη πρώτης τάξης (ένα ενδιαφέρον παράδειγµα) M A M X J AM = J MX A NO 2 A M X J J AM AM J AM 1 3 3 1 J MX J MX J MX J MX J MX 1 2 3 1 6 3 3 6 1 3 2 1 Στο φάσµα 1 NMR της ένωσης εµφανίζεται µια τριπλή κορυφή για τα πρωτόνια Α, µια τριπλή κορυφή για τα πρωτόνια Χ, σχετική έντασης 1:2:1 και οι δύο, ενώ εµφανίζεται µια εξαπλή κορυφή για τα πρωτόνια Μ, σχετικής έντασης κορυφών 1:5:10:10:5:1, η οποία όµως δεν δικαιολογείται από τον κανόνα Ν + 1. 1 5 10 10 5 1 Σύµφωνα µε τοκανόναν + 1, για τα πρωτόνια Η Μ αναµένεται πολλαπλότητα ίση µε (2 + 1) (3 + 1) = 12 (πολλαπλή κορυφή).