1. 「乙醇」和「溴乙烷」的「亞甲基」,上頭的2個氫原子個別自轉,會產生4種可能的排列組合。
2. 我們通常只能看到3種訊號組成的三重譜線,這是從附近的「甲基CH3」觀測「亞甲基」的狀態,這是因為組成「亞甲基」2個質子能量是一模一樣的。
3. 然而,如果造成分裂波峰的二個氫原子(亞甲基),它們的能量是不一樣的,也就是四種交互作用產生的排列組合都是獨特的,光譜就會出現四條線構成的訊號圖形。
4. 例如,「苯乙烯styrene」的「乙烯基vinyl」,上頭的氫原子,每個都不一樣。如果我們把乙烯基上的3個氫原子,分別編號為Ha、Hb、Hc;Ha和其他二個氫原子(Hb、Hc)的耦合常數都不一樣。
5. 所謂的「反式耦合trans」,就是「氫」原子位在「雙鍵」平面的不同邊,例如Ha和Hc的關係,這個耦合常數值J=18Hz;
6. 而「順式耦合cis」,就是「氫」原子位在「雙鍵」平面的同一側邊,例如Ha和Hb的關係,常數值只有J=11Hz。
7. 更仔細地說,鍵結在同一個碳上面的Hb和Hc也不完全一樣,它們也會互相影響,耦合常數值J = 1Hz。
8. 當不相等的2個相鄰的「氫」原子,用修整過的巴斯卡三角形來計算,我們就可以預測耦合的圖形。
9. 我們從單一、垂直的直線開始著手,然後這條線往下朝左邊與右邊分岔,用一定的距離分開二個直線,這個距離是與某一個耦合常數成比例的。(從苯乙烯的乙烯基上3個氫原子,所構成的耦合常數18Hz、11Hz,挑一個,轉換成等比例的距離,來當做間隔的距離)
10. 然後我們再繼續這個過程,從先前的兩條線往下分岔,畫成新的四條直線,每條直線所分隔的距離,與第二個耦合常數成比例。
11. 我們用哪一個耦合常數當第一個或第二個都無所謂,最後呈現出來的圖形結果都是一樣的。這四個訊號強度差不多一樣,比例約為1:1:1:1。
12. 乙烯基上3個氫原子訊號造成的圖形,稱為二重線的二重線譜(doublet of doublets 簡稱dd),為了與四重線譜有所區別,四重線譜的訊號強度比例是1:3:3:1。(翻譯改寫自Mary Anne Fox, James K. Whitesell的《Organic Chemistry》)
注:圖表,第178頁,可翻閱google提供的有限度瀏覽Mary Anne Fox, James K. Whitesell《有機化學Organic Chemistry》
徐弘毅:
1. 四重線譜,起因於一組氫分子群與3個相等的氫,交互作用;二重線的二重線譜,看起來也是四條線,但這是一組氫分子群,與2個不相等的氫,互相交互作用造成。
2. 在外加磁場之下,如果一組氫分子群,與2個相等的氫,交互作用,會發生什麼事?
3. 第一個特徵:訊號的種類減少。2個相等的氫,分不清楚是誰順磁性、誰逆磁性,因為沒有差別,只要看整體排列組合就可以,排列組合中,有二組(順磁性、逆磁性與逆磁性、順磁性)算同一類,因此,排列組合總共是三組(順、順;逆、逆;順、逆),是三重譜線。
4. 第二個特徵:訊號強度會增加。因為有二個組合發出一樣的訊號,所以訊號強度會增加;三重譜線的訊號強度是1:2:1;中間「2」的強度比例,就是因為有二個組合「順磁性、逆磁性」「逆磁性、順磁性」發出一樣的訊號。
5. 在外加磁場之下,如果一組氫分子群,與2個不相等的氫,交互作用,會發生什麼事?
6. 第一個特徵:所有排列組合都獨特,訊號種類較多。2個不相等的氫,誰順磁性、或逆磁性,組合出來的結果是不一樣的;
7. 以「苯乙烯styrene」為例,跟Ha交互作用的二個氫原子Hb和Hc,到底是Hb順磁性、Hc逆磁性,還是Hb逆磁性、Hc順磁性,這是不一樣的,因為每一個組合都是獨特的類別,所以,四組的排列組合都保留,是四重譜線。
8. 第二個特徵:每一個組合的訊號強度差不多。因為沒有發生,二種以上的排列組合,發出一樣的訊號,所以,訊號強度不會突然增強好幾倍,每一類訊號強度比較的結果都是1:1:1:1。
9. 細看每一個訊號,會覺得它們的強度有輕微地不同,那些許的差異,是來自於每一個獨特的氫原子,所處的環境不同,而對外加磁場的反應不同,這個反應不但顯現在頻率上(化學位移不同),也顯現在訊號強度上。
10. 一個人,對所有事情的判斷都要很仔細,學習一門學科的目的,就是要練習客觀理性的邏輯思考,讓自己可以了解真實的狀況。
11. 《 論語》就是東方理性哲學的經典,孔老師與學生,不斷地討論生活的真實狀況與解決問題的方法,不斷地比較每個人、每件事情的差異點或共通性,不斷地尋找問題的癥結點,在思辨的過程中,改進自己,一生努力為社會做出具體貢獻。
12. 《論語》孔大師對「學問」的討論結束後,同學們課後分享上課的內容,子禽問子貢:「大師每到一個國家,一定先去了解打聽當地的政治制度、政績,還有民意,是在求官位嗎?或是為了下指導棋提供政策參考呢?」
13. 子貢說:「大師為人處事的態度是溫和、善良、尊重人、簡樸、謙讓,如此的態度來達成人生目的。大師所追求的境界,跟一般人所追求的境界不同。」
14. 子貢接著說:「以前大師有說過,指導教授在的時候,要觀察學生的『志向』,教授不在的時候,觀察他的『言行活動』,三年當中都沒有改變原本大師們教育的方向,這樣的學生才具備了『繼承大師』的本領。」
15. 子貢的意思是,孔子關心政治,是為了社會文化的「承先啟後」,不是為了「名利」。我們觀察任何一個人,都應該看他長期的志向、政績以及遵行什麼樣的學術標準。
16. 另外一個學者有子,對孔大師的處世態度有進一步的說明,有子說:「憲法的施行最好要考慮周全,考慮各門專業知識如何『恰當應用』在現實狀況,改革才會順利。
17. 行憲是先知先聖的思想理念,雖然理念非常地美好,但是,社會有不同學問、知識的人,他們適應憲法的結果會非常不同,有的人做得到,有的人做不到。不過,為了社會民心的安定,而保守不求進步,不守社會規範的規定,這樣也不應該啊!」
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