Номенклатура спінових систем

Ми вже бачили, що вигляд спектра ЯМР визначається тим, скільки і яких магнітних ядер входить до молекули зразка і як ці ядра взаємодіють одне з одним. Оскільки ССВ передається не занадто далеко, найчастіше всього максимум через три хімічних зв’язки, то в молекулах зазвичай містяться групи атомів, між якими ССВ існує, але воно не передається за межі даної групи атомів. Такі групи атомів часто називають спіновими системами. Спектр спінової системи мало залежить від зовнішнього оточення, тому вигляд сигналів однакових спінових систем в різних молекулах буде близьким, хоча сигнали можуть розміщуватись у різних ділянках спектру. Оскільки спінових систем може бути не так вже й багато, для них розроблено спеціальні правила номенклатури. Досвідчений хімік, базуючись на назві спінової системи, одразу уявить, які мультиплети вона повинна дати в спектрі ЯМР.

Ядра у спіновій системі позначають великими літерами латинського алфавіту. Ядра однієї групи, що мають однакові хімічні зсуви та КССВ, називають магнітно-еквівалентними та позначають буквами з нижнім цифровим індексом, що вказує кількість однакових ядер. Якщо різниця хімічних зсувів двох груп еквівалентних ядер мала і для сигналів мають місце ефекти другого порядку, то для позначення типу спінової системи використовують сусідні букви алфавіту, наприклад АВ, А₂В, АВС тощо. Якщо ж різниця хімічних зміщень велика, то використовують букви, які в алфавіті далекі одна від одної — АХ, АМХ тощо. Якщо ядра однієї групи мають однакові хімічні зсуви, але різні КССВ з ядрами іншої групи, то їх позначають штрихами зверху. Наприклад, у сполуці

ароматичні протони утворюють систему АА'ВВ' на відміну від системи . А_гВ₂, що реалізується у молекулі 1 -бром-2-хлоретану:

У тих випадках, коли у спектрі спостерігаються сигнали трьох груп магнітних ядер на великій відстані один від одного, третю групу протонів позначають літерою М. Так, у 1-нітропропані спінову систему можна по­значити А₃М₂Х_г

Якщо до спінової системи входять чотири різних ядра, їх можна позначити AMRX. Слід відзначити, що різні автори можуть позначати спінові системи дещо неоднаково. Але, якщо ви засвоїте основне правило, що віддаль між літерами у назві пропорційна різниці хімічних зсувів атомів у спіновій системі, то неоднозначності в інтерпретації назви не виникне.