核独立化学位移
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核独立化学位移(英语:Nucleus-independent chemical shift)是被使用得最广泛的衡量芳香性的指标。它的含义是在某个人为设定的不在原子核位置上的磁屏蔽值的负值,负值越大(即对磁场屏蔽越强)则芳香性越强。这个位置的设定有一定的任意性。NICS在使用之初,原文(JACS,118,6317)是将这个位置取在共轭环的几何中心,这个位置的NICS被称为NICS(0)。
随后有人认为取在环中心会将σ和π轨道的贡献叠加在一起而说不清楚,于是提出取在平面上方或下方1埃的位置,称为NICS(1),这个指标体现的主要是π电子的贡献。后来有人更进一步认为,NICS值不该取各项同性值(磁屏蔽张量xx、yy、zz之和的平均),而应该只考察zz值(z轴垂直于环平面),这样最适合体现π芳香性,这被称为NICS(1)_zz。虽然NICS(1)_zz还是不可避免地稍微掺入了一点的σ轨道的影响,但这种影响几乎可以忽略,因此NICS(1)_zz很适合讨论π芳香性。[1]
NICS值可以判断芳香性是否存在,不能决定芳香性的强弱,例如蒽分子中,中间的环比两端的NICS值更负(绝对值更大)但9,10位在大多反应中活性却更高。
NICS数据
System | NICS(0) | NICS(1) | NICS_zz(1) |
---|---|---|---|
-35.8 | -26.7 | -30.6 | |
-34.5 | -27.4 | -54.9 | |
-11.7 | -16.9 | -35.5 | |
8.5 | 4.1 | 21.9 | |
-15.3(-20.5) | -14.6(-19.5) | -33.9 | |
-35.7 | -9.1 | 4.8 | |
-33.4 | -6.6 | 1.9 | |
-42.0 | -19.2 | -27.0 | |
-17.1 | -14.1 | -21.1 | |
-36.2 | -18.8 | -24.3 | |
-7.3 | -13.8 | -22.3 | |
-23.3 | -1.9 | 8.8 | |
-3.6(-4.2) | 8.9(9.0) | 29.0 | |
-42.0 | -29.1 | -57.2 | |
-39.8 | -21.3 | -36.5 | |
-25.7 | -0.7 | 19.4 | |
-9.2 | -2.8 | 8.3 | |
-13.3 | -8.5 | -15.7 | |
13.1 | 5.8 | -15.7 | |
-4.8 | -4.6 | -23.6 | |
-24.5 | -19.0 | -32.1 | |
-10.3 | -8.4 | -27.9 | |
-0.8 | -2.2 | -25.4 | |
13.0 | 10.0 | 12.3 | |
-22.4 | -12.6 | -8.2 | |
-28.2 | -19.8 | -33.8 | |
-33.5 | -24.9 | -53.9 | |
-30.3 | -21.7 | -36.8 | |
-22.6 | -12.4 | -19.3 | |
-28.8 | -14.6 | -23.1 | |
-18.7 | -18.7 | -34.9 | |
-14.0 | -4.7 | -11.7 | |
-28.2 | -15.7 | -38.4 | |
-27.3 | -22.6 | -25.1 | |
-39.2 | -29.9 | -57.7 | |
-34.7 | -28.5 | -56.7 | |
-1.0(1.7) | -1.5(1.2) | -7.5 | |
-0.2 | -2.6 | -14.6 | |
-2.8 | -4.0 | -12.2 | |
-10.7 | -8.6 | -25.7 | |
-4.8 | -10.8 | -46.3 | |
-24.1 | -21.9 | -49.1 | |
-33.4 | -17.3 | -16.8 | |
4.0 | -1.5 | -8.6 | |
-16.5 | -16.5 | -45.2 | |
9.6 | 3.7 | 17.6 | |
-16.6(-18.5,-22.0) | -15.8(-18.3) | -39.2 | |
2.1(-10.6) | -0.5(-7.9) | 9.0 | |
3.6(-2.6) | 1.4(-4.7) | 1.1 | |
-10.0(-12.1) | -8.8(-10.7) | -21.0 | |
-17.4(-20.6) | -14.7(-17.0) | -41.5 | |
-3.1(-9.8) | -2.2(-7.6) | 6.9 | |
-28.0 | -21.6 | -30.5 | |
-42.0 | -28.8 | -58.0 | |
-33.9 | -26.3 | -52.5 |
- NICS(0)与NICS(1)数据存在多个不同来源,详见原文[2]。
参考资料
- ^ 将核独立化学位移(NICS)分解为sigma和pi轨道的贡献, [2017-04-27], (原始内容存档于2019-07-03)
- ^ Nucleus-independent chemical shift (NICS) profiles in a series of monocyclic planar inorganic compounds (PDF), [2017-04-29], (原始内容存档 (PDF)于2013-06-20)