Het belangrijkste verschil tussen scalaire en dipolaire koppeling is dat scalaire koppeling onafhankelijk is van de moleculaire oriëntatie, terwijl dipolaire koppeling afhankelijk is van de oriëntatie van de dipool-dipoolvector.
Scalaire koppeling, J-koppeling en dipolaire koppeling zijn bij splitsing aan elkaar gerelateerd, maar verschillen van elkaar volgens de moleculaire oriëntatie en de schaal van waarden. Scalaire koppeling kan worden beschreven als het isotrope deel van de koppeling dat onafhankelijk is van de moleculaire oriëntatie. Dipolaire koppeling kan worden beschreven als een type koppeling dat afhankelijk is van de oriëntatie van de dipool-dipoolvector.
Wat is scalaire koppeling?
Scalaire koppeling is het isotrope deel van de koppeling dat onafhankelijk is van de moleculaire oriëntatie. Het is ook bekend als J-koppeling en vindt plaats tussen kernen die zijn verbonden door chemische bindingen. Dit type koppeling kan de splitsing van de spectraallijnen voor beide gekoppelde spins veroorzaken met een hoeveelheid J of de koppelingsconstante.
Figuur 01: Een NMR scalaire koppelingsboom
In tegenstelling tot dipoolinteracties wordt de scalaire koppeling gemedieerd door bindingen. Dipoolinteracties / koppeling wordt gemedieerd door de ruimte. Gewoonlijk is J-koppeling een zwakke interactie in vergelijking met Zeeman-interactie. Over het algemeen kunnen we dit type koppeling in beide combinaties met chemische verschuivingen gebruiken voor de afleiding van doorgaande bindingsconnectiviteit in kleine moleculen en eiwitten. Verder variëren de J-koppelingswaarden gewoonlijk van 0,1 Hz in organische verbindingen tot het bereik van 1 kHz in overgangsmetaalcomplexen. Daarom is de schaal van scalaire koppeling op tientallen Hertz (Hz). Bovendien kan de scalaire koppeling in omvang afnemen wanneer er meer bindingen bestaan tussen de gekoppelde kernen. Bovendien zijn scalaire koppelingen homonucleair of heteronucleair.
Wat is dipolaire koppeling?
Dipolaire koppeling kan worden beschreven als een type koppeling dat afhankelijk is van de oriëntatie van de dipool-dipoolvector. Dit type koppeling leidt tot een splitsing van lijnen in een NMR-spectrum op een vergelijkbare manier als scalaire koppelingen.
Figuur 2: Simulatie van een dipolair koppelingspoederpatroon in een heteronucleair twee-spinsysteem
In tegenstelling tot scalaire koppeling wordt de dipolaire koppeling echter gemedieerd door de ruimte, omdat de scalaire koppeling wordt gemedieerd door bindingen. Bovendien liggen de waarden van dipolaire koppelingen typisch in het bereik van kiloHertz.
Wat zijn de overeenkomsten tussen scalaire en dipolaire koppeling?
- Scalaire en dipolaire koppelingsmechanismen geven een vergelijkbare splitsing.
- Beide waarden worden gemeten in Hertz.
Wat is het verschil tussen scalaire en dipolaire koppeling?
Het belangrijkste verschil tussen scalaire en dipolaire koppeling is dat scalaire koppeling onafhankelijk is van de moleculaire oriëntatie, terwijl dipolaire koppeling afhankelijk is van de oriëntatie van de dipool-dipoolvector. Scalaire koppelingswaarden variëren gewoonlijk van 0,1 Hz in organische verbindingen tot het 1 kHz-bereik in overgangsmetaalcomplexen, terwijl de waarden van dipolaire koppelingen typisch in het bereik van kiloHertz liggen.
De onderstaande infographic presenteert de verschillen tussen scalaire en dipolaire koppeling in tabelvorm voor vergelijking naast elkaar.
Samenvatting – Scalaire versus dipolaire koppeling
Scalaire koppeling, J-koppeling en dipolaire koppeling zijn bij splitsing aan elkaar gerelateerd, maar verschillen van elkaar volgens de moleculaire oriëntatie en de schaal van waarden. Het belangrijkste verschil tussen scalaire en dipolaire koppeling is dat scalaire koppeling onafhankelijk is van de moleculaire oriëntatie, terwijl dipolaire koppeling afhankelijk is van de oriëntatie van de dipool-dipoolvector.
