M ột mẫu nhiễu xạ ti aX của một enzym được tinh thể húa ẫu tạo bởi cỏc chấm đen (gọi là
c) Tương tỏc spin-spin
Nhưđó biết, trong một từ trường ngoài B, mụmen từ à của một hạt nhõn chỉđược
định hướng hoặc là song song hoặc là đối song song với từ trường ngoài. Từ trường này tương tỏc với từ trường của hạt nhõn khỏc qua cỏc electron liờn kết làm phỏt sinh tại vị
trớ của hạt nhõn bị tương tỏc một từ trường phụ Bph. Từ trường phụ này tổ hợp với từ
trường cộng hưởng làm chuyển dịch tớn hiệu cộng hưởng và làm nảy sinh cỏc vạch tinh vi, nghĩa là làm tỏch ra nhiều vạch tương ứng.
Ta xột hợp chất 1,1,2-tricloetan. Trong phõn tử này, cú hai loại nguyờn tử hiđro.
Một bộ chứa một nguyờn tử hiđro, cũn bộ kia chứa hai nguyờn tử hiđro tương đương về
cấu trỳc. Vỡ vậy, ta dựđoỏn rằng phổ NMR sẽ chứa hai tớn hiệu mà diện tớch của chỳng
theo tỉ lệ 1 : 2. Phổ NMR của 1,1,2-tricloetan được nờu trờn hỡnh 12.15. Điều nảy sinh
phức tạp hơn nhiều so với dựđoỏn. Thay vỡ chỉ cú hai đỉnh đơn thỡ lại cú hai nhúm cỏc
đỉnh gần nhau. Một nhúm chứa ba đỉnh gần sỏt nhau (ký hiệu là a), cũn nhúm kia chứa
hai đỉnh sỏt nhau (ký hiệu là b). Cỏc tớn hiệu gõy ra do hai nhúm nguyờn tử hiđro trong
1,1,2-tricloetan bị phõn chia nhỏ. Ba đỉnh ký hiệu a trờn hỡnh 12.15 gọi chung là tam
tuyến, cũn hai đỉnh ký hiệu b gọi là nhị tuyến.
86
Nhưđó dựđoỏn, diện tớch của nhị tuyến và tam tuyến trờn hỡnh 12.15 theo tỉ lệ 2 : 1, nhưng tại sao sự phõn chia lại xảy ra? Cũng cần nhớ lại rằng, cỏc proton thể hiện như
những nam chõm nhỏ và do vậy tạo ra cỏc từ trường riờng của chỳng. Do đú, bất kỳ hạt
nhõn hiđro đó cho nào cũng sẽ bị tỏc động khụng những chỉ do trường ngoài được sử
dụng và do từ trường sinh ra bởi sự chuyển động của cỏc electron gần nhau mà cũn do
cả từ trường tạo bởi cỏc lưỡng cực từ của cỏc hạt nhõn hiđro lờn cỏc nguyờn tử cacbon lõn cận. Ảnh hưởng của cỏc hạt nhõn hiđro lỏng giềng làm tỏch chia tớn hiệu của hạt nhõn hiđro đó cho thành đa tuyến. Tương tỏc giữa cỏc spin hạt nhõn được gọi là tương tỏc spin - spin.
Số vạch được tỏch ra từ một tớn hiệu, do tương tỏc spin-spin giỏn tiếp được gọi là
độ bội của tớn hiệu.
12.7.3. Ứng dụng phổ NMR vào húa học
Phổ NMR được ứng dụng vào hầu hết cỏc chuyờn ngành húa học, song trong phạm
vi của phần Hoỏ học Đại cương, chỳng ta chỉđưa ra một vài ứng dụng định tớnh đơn giản.