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분광학

NMR에서 화학적 동등성과 자기적 동등성(1)

by 영원파란 2014. 8. 27.

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NMR에서 화학적 동등성과 자기적 동등성(1)

 

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분자 내에서 화학적 환경이 같은 proton들은 화학적으로 동등(chemically equivalent)하다고 하며, 같은 화학적 이동(chemical shift, δ) 값을 가진다.

예를 들면, benzene의 모든 proton, acetone의 모든 proton들은 각 분자 내에서 화학적으로 동등하며, 모두 같은 δ 값을 가진다.(물론 각 분자는 다른 δ 값을 가진다.)

 

 

그렇다면 분자 내에서 화학적으로 동등한 proton들과 그렇지 않은 proton들은 어떻게 구별할까?

대칭성(symmetry)으로 구별한다.

 

분자를 대칭축에 회전, 또는 대칭면에 반사, 또는 대칭점에 반전시키는 조작을 했을 때, 조작 전과 후의 proton을 서로 구별할 수 없다면, 이들 proton들은 화학적으로 동등하다.

 

 

이 설명이 어렵게 들릴 수 있으나, 화학적으로 동등한 proton들과 그렇지 않은 proton들은, 분자 구조를 보면, 어렵지 않게 구별할 수 있다.

 

 

 

(a) 1개의 흡수 피크가 관찰되는 분자들

- 검은색 수소에 의한 1개의 피크.

 

 

 

 

 

 

 

 

(b) 2개의 흡수 피크가 관찰되는 분자들

- 검은색 수소와 빨간색 수소에 의한 2개의 피크.

 

 

 

 

 

 

 

 

(c) 3개의 흡수 피크가 관찰되는 분자들

- 검은색 수소, 빨간색 수소, 파란색 수소에 의한 3개의 피크.

 

 

 

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