Organische chemici gebruiken een techniek genaamd nucleaire magnetische resonantiespectroscopie, of kortweg NMR, om organische moleculen te analyseren op basis van waterstof en koolstof. De testresultaten in een bedrieglijk eenvoudige grafiek tonen een piek voor elk atoom in het molecuul. Door de relatie tussen hen te definiëren - de J-koppelingsconstante - kunnen onderzoekers de samenstelling van het monster bepalen.
De NMR-grafiek

De NMR-grafiek meet de locatie van elk ion door hoe het resoneert in het magnetische veld van de spectroscoop. De resonantie wordt weergegeven als een reeks pieken. Elke piek in de grafiek komt overeen met een element in het molecuul, dus een molecuul dat één koolstofatoom en drie waterstofatomen bevat, vertoont vier pieken. Elke groep pieken wordt in het algemeen een multiplet genoemd, maar ze hebben ook specifieke namen die worden bepaald door het aantal pieken. Degenen met twee pieken worden duplets genoemd, degenen met drie pieken zijn drieling enzovoort. Sommige zijn lastiger: vier pieken kunnen een quadruplet zijn of een duplet van duplets. Het verschil is dat alle pieken binnen een quadruplet dezelfde afstand hebben, terwijl een duplet van duplets twee paren pieken zou tonen met een verschillende afstand tussen de tweede en derde pieken. Hetzelfde geldt voor quadruplets en andere multiplets: de pieken binnen een gegeven multiplet hebben dezelfde relatieve afstand. Als de afstand tussen hen varieert, hebt u een groepering van kleinere multiplets in plaats van één grote.
Pieken omzetten in Hertz

Pieken worden gemeten in delen per miljoen, wat - in deze context - miljoensten van de werkfrequentie van de spectrograaf, maar J-constanten worden uitgedrukt in Hertz, dus u moet de pieken omzetten voordat u de waarde van J bepaalt. Om dit te doen, vermenigvuldigt u de ppm met de frequentie van de spectrograaf in Hertz en deelt u deze door een miljoen. Als uw waarde bijvoorbeeld 1,262 ppm was en uw spectrograaf op 400 MHz of 400 miljoen Hertz werkte, geeft dit een waarde van 504,84 voor de eerste piek.
Aangekomen bij J in een Duplet

Herhaal dat berekening voor elke piek in de multiplet en noteer de bijbehorende waarden. Er zijn online rekenmachines om dat proces te versnellen, of u kunt desgewenst een spreadsheet of fysieke rekenmachine gebruiken. Om J te berekenen voor een duplet, trekt u eenvoudig de lagere waarde af van de hogere. Als de tweede piek bijvoorbeeld een waarde van 502,68 oplevert, zou de waarde voor J 2,02 Hz zijn. De pieken in een triplet of quadruplet hebben allemaal dezelfde afstand, dus u hoeft deze waarde slechts eenmaal te berekenen.
J In complexere multiplets

In complexere multiplets, zoals een duplet van duplets , moet u een kleine koppelingsconstante binnen elk paar pieken berekenen en een grotere tussen de paren pieken. Er zijn een paar manieren om bij de grotere constante te komen, maar de eenvoudigste is om de derde piek van de eerste af te trekken en de vierde piek van de tweede. De spectrograaf heeft meestal een foutmarge die grofweg plus of min 0,1 Hz is, dus maak je geen zorgen als de cijfers enigszins variëren. Neem de twee gemiddeld voor de grotere constante voor dit specifieke voorbeeld.

In een duplex van triplets is dezelfde redenering van toepassing. De kleinere constante tussen de drie pieken is identiek, binnen de foutmarge van de spectrograaf, dus je kunt J berekenen door een willekeurige piek in het eerste triplet te kiezen en de waarde voor de overeenkomstige piek in het tweede triplet af te trekken. Met andere woorden, u kunt de waarde van piek 4 aftrekken van de waarde van piek 1 of de waarde van piek 5 van de waarde van piek 2 om de grotere constante te bereiken. Herhaal dit indien nodig voor grotere multiplets, totdat je J hebt berekend voor elke set pieken.