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室温では、シクロヘキサンの椅子型配座異性体は、1 秒あたり約 10^5 回の速度で、2 つの同等の椅子型配座異性体間で急速な環反転を起こします。これら 2 つの椅子型配座異性体は平衡状態にあります。急速な環反転の結果、アキシアルプロトンがエクアトリアルプロトンに、エクアトリアルプロトンがアキシアルプロトンに相互変換されます。このような相互変換は急速すぎるため、NMR タイムスケールでは検出できません。そのため、NMR 分光計はアキシアルプロトンとエクアトリアルプロトンを区別できず、δ 1.4 で単一のピークになります。

同様に、NMR は、急速な構造平衡を持つ分子のすべての構造を平均化します。たとえば、臭化エタンの CH_3 プロトンは、炭素-炭素結合の急速な内部回転により、CH_2 プロトンによる分裂に対して単一の共鳴および結合定数を持ちます。最後に、立体配座平衡の他に、NMR 分光法の時間平均効果もいくつかの化学反応で観察されます。

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1H NMRConformationally Flexible MoleculesCyclohexaneChair ConformerRapid Ring FlippingAxial ProtonEquatorial ProtonNMR TimescaleChemical ReactionsTime averaging EffectBromoethaneInternal RotationResonanceCoupling Constant

章から 16:

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