等效氫檢視原始碼討論檢視歷史
| 等效氫 |
等效氫，是指在有機物分子中，位置等同的氫原子。顯然有多少種等效氫，其一元取代物就有多少種。這種通過等效氫來確定一元取代物同分異構體數目的方法，叫等效氫法。
簡介
判斷「等效氫」有兩個基本原則。第一條規則是同一碳原子上的氫原子是等效的；如CH₄中的4個氫原子等同。根據這個規律，含有n個碳原子的烴最多只有n種等效氫。第二條原則是等效碳原子上的氫原子是等效的。等效碳原子的判斷方法有可以有兩種。首先，同一碳原子上所連的相同基團的相同位置是等效的；如新戊烷C(CH₃)₄中的4個甲基上的12個氫原子等同，而C(CH₂CH₃)₄中的4個乙基中的對應碳原子等效12個氫原子等同。其次，處於對稱位置上的碳原子是等效的，如乙烷和乙烯的兩個碳原子等效；苯分子中的6個碳等效；CH₃C(CH₃)₂C(CH₃)₂CH₃上的6個碳原子等效(注意中心兩個碳原子雖然等效卻不產生等效氫原子)。
評價
「等效氫原子法」是判斷同分異構體的最基本的一種方法。分子中等效氫原子有多少種，則一元取代物的結構就有多少種(有些特殊上的氫原子可能無法取代，如羥基上的氫)。如新戊烷(2，2，3，3—四甲基丁烷)的一氯代物只有一種；丙烷的一氯代物有2種(CH₃—CH₂—CH₃中兩個甲基上的6個H原子等效，亞甲基上的二個氫原子等效，分子中共2種等效氫原子)。等效氫也可以用來判斷核磁共振氫譜圖特徵峰的數目和強度。不同化學環境中的氫原子，其峰的位置是不同的。特徵峰的數目反映了有機分子中等效氫的種類；使用核磁共振儀自帶的自動積分儀可以對各峰的面積進行自動積分，得到的數值用階梯式積分曲線高度表示出來。不同特徵峰的強度比(或特徵峰的高度比)反映了不同種類等效氫原子的數目比。例如CH₃CH2OH中，有3種H，則有3個峰，強度比為3:2:1。CH₃OCH₃中，只有一種H，則有1個峰。CH₃COOCH₃中有2種等效氫原子(注意由於酯基不是對稱結構，該分子沒有對稱軸)，個數比3:3(或者約分後變成1:1)。[1]