• Il Progetto
  • Indice Chimica Online
  • Cookie Policy
  • Privacy
giovedì, Marzo 30, 2023
Nessun risultato
Visualizza tutti i risultati
  • Home
  • Indice
  • Chimica
    • Chimica Analitica
    • Chimica Fisica
      • Termodinamica
      • Elettrochimica
    • Chimica Generale
    • Chimica Organica
  • Fisica
  • Stechiometria
  • Tutto è Chimica
  • Quiz
    • Quiz Chimica Generale
    • Quiz Chimica Organica
    • Quiz Stechiometria
    • Test di Ammissione
  • Biochimica
  • News
Nessun risultato
Visualizza tutti i risultati
Home Chimica

Accoppiamento spin-spin o spin-spin coupling

di Chimicamo
6 Novembre 2022
in Chimica, Chimica Organica
A A
0

Accoppiamento spin-spin -chimicamo

Accoppiamento spin-spin -chimicamo

Quando i protoni tendono ad allinearsi rispetto a un campo magnetico esterno, può infatti verificarsi tra loro un'interazione, chiamata accoppiamento spin-spin. Supponiamo che a due atomi di carbonio adiacenti siano legati rispettivamente due atomi di idrogeni detti Ha e Hb..Ai fini dell'indagine strutturale di molecole incognite è necessario non solo considerare il chemical shift , ma anche la molteplicità del segnale (struttura fine).

Effetto di spin

L'effetto di spin del nucleo Ha è trasferito al nucleo adiacente chimicamente diverso Hb attraverso elettroni di legame. Questo provoca al nucleo adiacente Hb un'esposizione a un diverso campo magnetico rispetto a quello di cui avrebbe risentito in assenza di Ha.

Tale accoppiamento dà informazioni assai importanti relative al numero e al tipo di protoni dell'atomo di carbonio adiacenti a quello che porta l'idrogeno sotto indagine. Supponiamo di considerare un singolo protone  Hb che, rispondendo a una determinata forza di campo applicata, mostra un picco singolo ad un certo valore di δ. Se un altro protone Ha  viene introdotto nelle vicinanze di Hb quest'ultimo risente non solo del campo magnetico applicato, ma anche del campo di Ha.

ADVERTISEMENTS

Il nucleo Ha può avere orientazione parallela (↑) o antiparallela (↓) rispetto al campo magnetico applicato. Il piccolo campo magnetico generato da Ha conseguentemente può aumentare o diminuire il campo esterno. Il segnale di Hb in presenza di Ha diventa quindi un doppietto.

Supponiamo che  il protone isolato Hb mostri un picco di area 1.00 ad una certa forza del campo esterno applicato; se il nucleo Ha che può avere due  possibili orientazioni ugualmente probabili si trova vicino, si avrà che per metà delle molecole si avrà che per metà delle molecole il campo originato delta si sommerà ad Ho . Per ottenere lo stesso campo netto per Hb il campo esterno deve essere ridotto di una piccola quantità cosicché osserviamo un picco a campo più basso di δ con un'area pari alla metà di quella originaria.

Nell'altra metà delle molecole il momento magnetico generato da Ha si opporrà ad Ho  e in tal caso è necessario aumentare Ho di una piccola quantità per avere risonanza corrispondente al campo di Ha. In questo modo il segnale originale di Hb isolato viene sdoppiato in un doppietto simmetrico a causa della presenza di Ha. L'area di ogni picco vale 0.5 e i due picchi sono equidistanti da δ nelle direzioni opposte.

LEGGI ANCHE   Silly Putty

 

immages 1Consideriamo il caso in cui due protoni equivalenti Ha siano adiacenti ad un protone chimicamente differente Hb che è quello in esame.

 

images 1Ora sono possibili quattro sistemazioni di spin di protoni adiacenti Ha e possono essere trasmesse ad Hb:

1)      Entrambi gli spin paralleli ad Ho (↑↑)

2)      Uno spin parallelo e uno antiparallelo (↑↓)

3)      Uno antiparallelo e uno parallelo (↓↑)

4)      Tutti e due antiparalleli (↓↓)

Entrambi gli Ha possono aumentare il campo e ciò significa che il campo esterno deve essere ridotto; analogamente entrambi i nuclei Ha possono opporsi al campo che deve quindi essere aumentato; infine un Ha può opporsi e l'altro aggiungersi: ciò accade sia con la sistemazione 2) che con la sistemazione 3). In tal caso non si osserva alcun effetto dei due nuclei Ha su Hb e l'Ho necessario per la risonanza è il medesimo che si avrebbe in assenza di nuclei vicini Ha. Il protone Hb si presenta come un tripletto ove il picco centrale è largo il doppio dei picchi laterali dal momento che la sistemazione corrispondente è due volte più probabile di quella di ciascuno dei due picchi laterali. Le aree devono rispettare i rapporti 1:2:1.

Continuando con il caso successivo, supponiamo di avere tre protoni equivalenti Ha adiacenti ad Hb. Esistono otto arrangiamenti possibili di spin per gli Ha:

1)      ↑↑↑

2)      ↑↑↓

3)      ↑↓↑

4)      ↓↑↑

5)      ↓↑↓

6)      ↑↓↓

7)      ↓↓↑

8)      ↓↓↓

E questi portano a osservare quattro picchi con aree 1:3:3:1

Si può quindi evincere una regola generale: se un protone Hb ha n protoni equivalenti Ha su un carbonio adiacente, il suo assorbimento sarà scisso in (n+1) picchi.

 

splitting1 1Il valore di (n+1) viene chiamato molteplicità.

Fattori che influenzano la costante di accoppiamento

I Fattori che influenzano la costante di accoppiamento sono:

    • distanza tra protoni
    • orientamento dei protoni accoppiati

La distanza tra gli atomi di idrogeno in una molecola è un determinante importante nel valore della costante J. Se gli atomi di idrogeno coinvolti nell'accoppiamento sono più vicini tra loro, questi danno luogo ad un valore di J costante maggiore che se questi atomi fossero più distanti.

Il valore della costante J è maggiore nelle molecole, dove gli atomi di H sono in conformazione cis. Al contrario, è inferiore quando gli atomi di H sono nella conformazione trans.

Ti potrebbe interessare

  • Il chemical shift
  • VBT o teoria del legame di valenza
  • Triste destino dell’esopianeta Kepler-1658 b
  • Tetrametilsilano
  • Strutture di Lewis: guida alla loro scrittura
Tags: chemical shiftidrogenoRisonanza magnetica nucleare

Se vuoi inviare un esercizio clicca QUI



Chimicamo

Chimicamo

Maurizia Gagliano, Dottore in Chimica e Docente. Massimiliano Balzano, Dottore in Scienza e Ingegneria dei Materiali.

Altri Articoli

olefine

Olefine- Chimica organica

di Massimiliano Balzano
30 Marzo 2023
0

Le olefine sono idrocarburi alifatici ciclici e aciclici che contengono uno o più doppi legami carbonio-carbonio. Sebbene i termini alcheni...

nomenclatura dei chetoni

Nomenclatura dei chetoni-esercizi

di Maurizia Gagliano
29 Marzo 2023
0

La nomenclatura dei chetoni è correlata a quella degli alcani e si ottiene cambiando il suffisso-o dell’alcano in -one. I...

Nomenclatura delle aldeidi

Nomenclatura delle aldeidi-esercizi

di Massimiliano Balzano
29 Marzo 2023
0

La nomenclatura delle aldeidi è correlata a quella degli alcani e si ottiene cambiando il suffisso-ano dell’alcano in -ale. Pertanto...

cristalli liquidi dispersi in polimeri

Cristalli liquidi dispersi in polimeri

di Massimiliano Balzano
26 Marzo 2023
0

I cristalli liquidi dispersi in polimeri (PDLC) sono materiali compositi utilizzati per una varietà di applicazioni che vanno dai display...

Visualizza altri articoli

Ricerca su Chimicamo

Nessun risultato
Visualizza tutti i risultati

Categorie

  • Biochimica
  • Chimica
  • Chimica Analitica
  • Chimica Fisica
  • Chimica Generale
  • Chimica Organica
  • Elettrochimica
  • Fisica
  • News
  • Quiz
  • Quiz Chimica Generale
  • Quiz Chimica Organica
  • Quiz Stechiometria
  • Stechiometria
  • Termodinamica
  • Test di Ammissione
  • Tutto è Chimica
  • Video

Chimicamo su Rai Tre

YouTube video
Facebook Twitter Instagram

Il Progetto Chimicamo

Massimiliano Balzano, ideatore e creatore di questo sito; dottore di Scienza e Ingegneria dei Materiali presso l’Università Federico II di Napoli. Da sempre amante della chimica, è cultore della materia nonché autodidatta. Diplomato al Liceo Artistico Giorgio de Chirico di Torre Annunziata.


Maurizia Gagliano, ha collaborato alla realizzazione del sito. Laureata in Chimica ed iscritta all’Ordine professionale. Ha superato il concorso ordinario per esami e titoli per l’insegnamento di Chimica e Tecnologie Chimiche. Docente.

Nessun risultato
Visualizza tutti i risultati
Privacy Policy
Cambia impostazioni Privacy
Le foto presenti su chimicamo.org sono state in larga parte prese da Internet e quindi valutate di pubblico dominio. Se i soggetti o gli autori avessero qualcosa in contrario alla pubblicazione, lo possono segnalare alla redazione (tramite e-mail: info[@]chimicamo.org) che provvederà prontamente alla rimozione delle immagini utilizzate.

Se vuoi inviare un esercizio clicca QUI


Chimicamo sul Web:
Wikipedia
SosMatematica
Eurofins-technologies.com
Cronache della Campania

Post Recenti

  • Macchie sulla pelle. Rimedi casalinghi 30 Marzo 2023
  • Olefine- Chimica organica 30 Marzo 2023
  • Carburanti sintetici- e-fuels- Chimica 29 Marzo 2023

© Copyright 2023 - Chimicamo - P.iva 09819971210

Nessun risultato
Visualizza tutti i risultati
  • Home
  • Indice
  • Chimica
    • Chimica Analitica
    • Chimica Fisica
      • Termodinamica
      • Elettrochimica
    • Chimica Generale
    • Chimica Organica
  • Fisica
  • Stechiometria
  • Tutto è Chimica
  • Quiz
    • Quiz Chimica Generale
    • Quiz Chimica Organica
    • Quiz Stechiometria
    • Test di Ammissione
  • Biochimica
  • News

© Copyright 2023 - Chimicamo - P.iva 09819971210