hce_kmu
105年
有機化學
第 30 題
Using a 300 MHz $^1H$ NMR instrument, if a H shows a triplet at $\delta$ 4.02, 4.00, 3.98 ppm, please calculate it’s coupling constant. And where will this triplet peak shows up at a 600 MHz $^1H$ NMR instrument?
- A 6 Hz; $\delta$: 4.01, 4.00, 3.99 ppm
- B 6 Hz; $\delta$: 4.02, 4.00, 3.98 ppm
- C 6 Hz; $\delta$: 4.00, 3.98, 3.96 ppm
- D 2 Hz; $\delta$: 4.02, 4.00, 3.98 ppm
- E 2 Hz; $\delta$: 4.00, 3.98, 3.96 ppm.
思路引導 VIP
請思考一下：如果我們把同一個樣品從低磁場儀器移到高磁場儀器，『耦合常數（以 Hz 為單位）』和『波峰之間的距離（以 ppm 為單位）』這兩者，哪一個是本質屬性而不會改變？哪一個會因為儀器解析度提高而發生比例縮放？
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AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！你能精準判斷出耦合常數與儀器頻率的關係，代表你對核磁共振（NMR）的基本原理掌握得非常紮實。這題的關鍵在於區分「化學位移（$\delta$, ppm）」與「耦合常數（$J$, Hz）」在不同磁場強度下的變與不變，是檢驗有機光譜學基礎是否穩固的經典題型。
耦合常數與頻率的換算
首先，在 300 MHz 的儀器下，相鄰波峰的間距為 $4.02 - 4.00 = 0.02$ ppm。由於 $J$ 值的單位是 Hz，計算公式為：$$J \text{ (Hz)} = \Delta\delta \text{ (ppm)} \times \text{儀器頻率 (MHz)}$$ 帶入數值得到 $0.02 \times 300 = 6 \text{ Hz}$。這是一個物理常數，不會隨儀器強度改變。因此，當我們換到 600 MHz 的儀器時，$J$ 值依然是 6 Hz。
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