含义Meaning
邻位(三键)H–H 偶合常数随 H–C–C–H 二面角 φ 变化:φ ≈ 0° 和 180° 时大,约 90° 时接近零。用于由偶合常数推断构象和相对构型。
The vicinal H–H coupling varies with the H–C–C–H dihedral angle: large near 0° and 180°, near zero at 90°. Used to infer conformation and relative configuration.
符号说明Symbols
| 符号Symbol | 含义 Meaning | 单位 Unit |
|---|---|---|
| \(\phi\) | H–C–C–H 二面角H–C–C–H dihedral angle | ° |
| \(A, B, C\) | 经验参数(一组常用值:A = 7.76,B = −1.10,C = 1.40 Hz)empirical parameters (a common set: 7.76, −1.10, 1.40 Hz) | Hz |
推导Derivation
卡普拉斯(1959)用价键理论计算 C–H 键轨道经 C–C 键传递的自旋极化,发现耦合强度依赖两个 C–H 轨道的重叠,近似为 \(\cos^2\phi\)。
Karplus (1959) computed, with valence-bond theory, how spin polarisation passes through the C–C bond; the coupling depends on C–H orbital overlap ~\(\cos^2\phi\).
加入 \(\cos\phi\) 项与常数项拟合实验数据,使 180° 时略大于 0°。
A \(\cos\phi\) term and constant fit experiment, making 180° slightly larger than 0°.
环己烷:ax–ax(φ ≈ 180°)J ≈ 10–13 Hz;ax–eq、eq–eq(φ ≈ 60°)J ≈ 2–5 Hz。
Cyclohexane: ax–ax ≈ 10–13 Hz, ax–eq/eq–eq ≈ 2–5 Hz.
适用条件与局限Assumptions & limitations
参数随取代基电负性、键长、键角变化(Altona 等的推广式);同一 J 可对应两个 φ。
Parameters change with substituent electronegativity and geometry (Haasnoot–Altona); one J can correspond to two angles.