Kluczowa różnica między sprzężeniem skalarnym a dipolarnym polega na tym, że sprzężenie skalarne jest niezależne od orientacji molekularnej, podczas gdy sprzężenie dipolarne jest zależne od orientacji wektora dipol-dipol.
Sprzężenie skalarne, sprzężenie J i sprzężenie dipolarne są ze sobą powiązane w rozszczepieniu, ale różnią się od siebie w zależności od orientacji molekularnej i skali wartości. Sprzężenie skalarne można opisać jako izotropową część sprzężenia, która jest niezależna od orientacji molekularnej. Sprzężenie dipolarne można opisać jako rodzaj sprzężenia, który jest zależny od orientacji wektora dipol-dipol.
Co to jest sprzężenie skalarne?
Sprzęganie skalarne to izotropowa część sprzężenia, która jest niezależna od orientacji molekularnej. Jest również znane jako sprzężenie J i występuje między jądrami, które są połączone wiązaniami chemicznymi. Ten typ sprzężenia może powodować rozszczepienie linii widmowych dla obu sprzężonych spinów o wartość J lub stałą sprzężenia.
Rysunek 01: Skalarne drzewo sprzężenia NMR
W przeciwieństwie do oddziaływań dipolowych, w sprzężeniu skalarnym pośredniczą wiązania. Oddziaływania/sprzężenie dipolowe odbywa się za pośrednictwem przestrzeni. Zazwyczaj sprzężenie J jest słabą interakcją w porównaniu z interakcją Zeemana. Ogólnie rzecz biorąc, możemy użyć tego typu sprzężenia w obu kombinacjach z przesunięciami chemicznymi do wydedukowania połączeń wiązań przelotowych w małych cząsteczkach i białkach. Ponadto wartości sprzężenia J zwykle wahają się od 0,1 Hz w związkach organicznych do zakresu 1 kHz w kompleksach metali przejściowych. Dlatego skala sprzężenia skalarnego wynosi dziesiątki herców (Hz). Co więcej, sprzężenie skalarne może zmniejszyć się, gdy między sprzężonymi jądrami istnieje więcej wiązań. Poza tym sprzężenia skalarne są albo homojądrowe, albo heterojądrowe.
Co to jest sprzęgło dipolarne?
Sprzężenie dipolarne można opisać jako rodzaj sprzężenia, który jest zależny od orientacji wektora dipol-dipol. Ten rodzaj sprzężenia prowadzi do rozszczepienia linii w widmie NMR w sposób podobny do sprzężenia skalarnego.
Rysunek 2: Symulacja wzoru proszkowego sprzężenia dipolarnego w heterojądrowym systemie dwóch spinów
Jednak w przeciwieństwie do sprzężenia skalarnego, w sprzężeniu dipolarnym pośredniczy przestrzeń, ponieważ w sprzężeniu skalarnym pośredniczą wiązania. Co więcej, wartości sprzężeń dipolarnych zwykle mieszczą się w zakresie kiloherców.
Jakie są podobieństwa między sprzężeniem skalarnym a dipolarnym?
- Mechanizmy sprzężenia skalarnego i dipolarnego dają podobny podział.
- Obie wartości są mierzone w hercach.
Jaka jest różnica między sprzężeniem skalarnym a dipolarnym?
Kluczowa różnica między sprzężeniem skalarnym i dipolarnym polega na tym, że sprzężenie skalarne jest niezależne od orientacji molekularnej, podczas gdy sprzężenie dipolarne jest zależne od orientacji wektora dipol-dipol. Wartości sprzężenia skalarnego zwykle wahają się od 0,1 Hz w związkach organicznych do zakresu 1 kHz w kompleksach metali przejściowych, podczas gdy wartości sprzężeń dipolarnych są zwykle w zakresie kiloherców.
Poniższa infografika przedstawia różnice między sprzężeniem skalarnym i dipolarnym w formie tabelarycznej do bezpośredniego porównania.
Podsumowanie – sprzężenie skalarne a dipolarne
Sprzężenie skalarne, sprzężenie J i sprzężenie dipolarne są ze sobą powiązane w rozszczepieniu, ale różnią się od siebie w zależności od orientacji molekularnej i skali wartości. Kluczową różnicą między sprzężeniem skalarnym i dipolarnym jest to, że sprzężenie skalarne jest niezależne od orientacji molekularnej, podczas gdy sprzężenie dipolarne jest zależne od orientacji wektora dipol-dipol.
