
【化】 quartet
fourfold
apex; apices; hump; peak; summit
【化】 peak
【医】 peak; spike
在核磁共振(NMR)谱学中,四重峰(quartet) 指一种特定的信号分裂模式,表现为强度比为1:3:3:1 的四条谱线。其产生机制和含义如下:
耦合机制与n+1规则
四重峰源于被测氢原子核(¹H)与相邻三个化学等价且耦合常数(J)相同 的氢原子核之间的自旋-自旋耦合作用。根据n+1规则(n为相邻等价质子的数量),当被测质子受3个相邻质子影响时,其共振信号会分裂为 n+1=4 条峰,即四重峰。耦合常数 J 反映了相邻质子间相互作用的强度,单位为赫兹(Hz)。
峰强度规律
四重峰的相对强度遵循二项式系数分布((a+b)³展开系数),具体比例为1:3:3:1。这一规律可通过帕斯卡三角形推导,是多重峰分析的标志性特征。
典型实例
最常见案例是乙基基团(-CH₂CH₃)中的亚甲基(-CH₂-)质子。在¹H NMR谱中,亚甲基质子受邻近甲基(-CH₃)上三个等价质子的耦合,其信号呈现四重峰(而甲基质子受亚甲基两个质子耦合,表现为三重峰)。其化学位移(δ)和耦合常数(J)是解析分子结构的关键参数。
谱图解析意义
识别四重峰有助于推断分子中质子群的连接关系。例如,在有机化合物中,四重峰常提示乙基片段的存在,为确定烷基链或官能团环境提供证据。需结合化学位移、积分面积及其他耦合模式综合解析。
参考文献来源
在核磁共振氢谱(¹H NMR)中,四重峰(四重峰)表示某组氢原子因相邻碳上的氢原子耦合作用而产生的裂分现象。其核心原理和意义如下:
四重峰是谱图中一组相邻的四个峰,反映了氢原子受到相邻碳原子上3个等价氢原子的耦合作用。根据n+1规则(n为相邻氢的数量),当某组氢原子附近有3个等价氢时,其信号会裂分为3+1=4个峰。
四重峰常见于以下结构:
峰形 | 相邻氢数(n) | 示例结构 |
---|---|---|
单峰 | 0 | 孤立羟基(-OH) |
三重峰 | 2 | CH₂CO-中的CH₂ |
四重峰 | 3 | CH₃CH₂-中的CH₂ |
四重峰是判断分子中氢原子连接关系的重要依据,需结合化学位移(δ值)和其他峰形综合分析结构。
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