학문
방향족 고리의 π 전자 구름이 자기적 성질에 어떤 영향을 주나요?
안녕하세요. 방향족 고리에서는 고리의 위와 아래에 파이 전자가 비편재화되어 있는데요, 방향족 고리의 π 전자 구름이 자기적 성질, 예를 들어서 NMR에서 화학적 이동에 어떤 영향을 주나요?
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안녕하세요. 네, 질문해주신 것과 같이 방향족 화합물의 π 전자 구름은 자기장과 상호작용할 때 독특한 성질을 보이며, 이는 NMR(핵자기 공명 분광법)에서 가장 뚜렷하게 나타나는데요, 벤젠과 같은 방향족 고리에서는 π 전자가 고리 전체에 비편재화되어 전자 구름을 형성하며, 이 전자 구름은 외부 자기장(B₀)이 걸리면 전자들이 원운동을 하게 됩니다.
이때 외부 자기장에 의해 유도된 π 전자의 순환 전류는 고리 평면 위와 아래에서 자기장을 강화하고, 고리 내부에서는 자기장을 약화시키는 방향으로 2차 자기장을 만드는데요, 이것을 환류 전류 효과라고 합니다.
방향족 고리의 밖에 있는 양성자는 π 전자의 환류 전류 때문에 외부 자기장이 강화된 영역에 놓이는데요, 더 큰 자기장을 경험하므로 탈차폐되고, 화학적 이동(δ 값)이 크게 증가합니다. 반대로 고리의 안쪽에 위치한 양성자는 자기장이 약해진 영역에 놓이며, 상대적으로 차폐되어 δ 값이 작아집니다. 감사합니다.