31p NMR MCQ Quiz in हिन्दी - Objective Question with Answer for 31p NMR - मुफ्त [PDF] डाउनलोड करें

अवधारणा:

¹⁹F NMR और बहुपरमाणुक अणुओं में स्पिन-स्पिन युग्मन

• ¹⁹F एक स्पिन-½ नाभिक है जिसकी 100% प्राकृतिक प्रचुरता है, जो इसे NMR के लिए उत्कृष्ट बनाता है।
• स्थिर अणुओं (घूर्णन के कारण कोई औसतन नहीं) में, विभिन्न वातावरणों में फ्लोरीन नाभिक अलग-अलग NMR सिग्नल और विभाजन पैटर्न दिखाते हैं।
• स्पिन-स्पिन युग्मन गैर-समतुल्य फ्लोरीन परमाणुओं के बीच होता है, जिसके परिणामस्वरूप आसन्न फ्लोरीन की संख्या (n) के आधार पर बहुगुणक होते हैं:

  विभाजन पैटर्न = (n समतुल्य फ्लोरीन) → n + 1 रेखाएँ

व्याख्या:

• यौगिक X: ClF₃
  • T-आकार की ज्यामिति
  • दो अक्षीय फ्लोरीन (समतुल्य) और एक भूमध्यरेखीय फ्लोरीन (गैर-समतुल्य)
  • अक्षीय फ्लोरीन 1 भूमध्यरेखीय फ्लोरीन के साथ युग्मित होते हैं → त्रिक
  • भूमध्यरेखीय फ्लोरीन 2 समतुल्य अक्षीय फ्लोरीन के साथ युग्मित होता है → द्विक
  • इसलिए, स्पेक्ट्रम: द्विक और त्रिक
• यौगिक Y: ClF₅
  • वर्ग पिरामिड ज्यामिति
  • चार समतुल्य भूमध्यरेखीय फ्लोरीन (Fe), एक अक्षीय फ्लोरीन (Fa)
  • अक्षीय फ्लोरीन 4 समतुल्य भूमध्यरेखीय के साथ युग्मित होता है → पंचक
  • प्रत्येक भूमध्यरेखीय फ्लोरीन अक्षीय के साथ युग्मित होता है → द्विक
  • इसलिए, स्पेक्ट्रम: द्विक और पंचक

इसलिए, सही उत्तर: विकल्प 3 
X: द्विक और त्रिक; Y: द्विक और पंचक है।

संप्रत्यय:

संप्रत्यय:

³¹P NMR स्पेक्ट्रोस्कोपी में, फॉस्फोरस-31 नाभिक का अवलोकन किया जाता है। यह तकनीक फॉस्फोरस युक्त यौगिकों, जैसे ऑर्गेनोफॉस्फोरस यौगिकों, ऑर्गेनोमेटेलिक कॉम्प्लेक्स और अकार्बनिक फॉस्फोरस स्पीशीज के अध्ययन के लिए उपयोगी है। यहाँ कुछ मुख्य बिंदु दिए गए हैं:

• रासायनिक विस्थापन: ³¹P NMR में रासायनिक विस्थापन फॉस्फोरस नाभिक के आसपास के इलेक्ट्रॉनिक वातावरण के बारे में जानकारी प्रदान करता है। फॉस्फोरस के लिए रासायनिक विस्थापन परास काफी व्यापक है, आमतौर पर -300 से +300 ppm तक, जो इसे विभिन्न रासायनिक वातावरणों का एक संवेदनशील संकेतक बनाता है।
• संकेतों की संख्या: ³¹P NMR स्पेक्ट्रम में देखे गए संकेतों की संख्या यौगिक में विशिष्ट फॉस्फोरस वातावरण की संख्या से मेल खाती है। समान या समतुल्य वातावरण में फॉस्फोरस परमाणु एक ही संकेत देंगे।
• स्पिन-स्पिन युग्मन: ³¹P नाभिक अन्य चुंबकीय नाभिक (जैसे हाइड्रोजन, कार्बन और अन्य फॉस्फोरस परमाणु) के साथ युग्मित हो सकते हैं, जिससे NMR स्पेक्ट्रम में विभाजन पैटर्न (बहुगुणक) उत्पन्न होते हैं। युग्मन स्थिरांक यौगिक के बारे में संरचनात्मक जानकारी प्रदान करते हैं।
• नमूना तैयारी: ³¹P NMR स्पेक्ट्रोस्कोपी के लिए उपयुक्त विलायकों (आमतौर पर प्रोटॉन संकेतों से बचने के लिए ड्यूटरेटेड) में घुले हुए अच्छी तरह से तैयार नमूनों और उच्च श्यानता या सांद्रता प्रभावों के कारण अत्यधिक रेखा चौड़ीकरण के बिना अच्छे सिग्नल-टू-शोर अनुपात को सुनिश्चित करने के लिए उचित सांद्रता की आवश्यकता होती है।

व्याख्या:

किसी यौगिक के ³¹P NMR स्पेक्ट्रम में संकेतों की संख्या अणु में विशिष्ट फॉस्फोरस वातावरण की संख्या से निर्धारित होती है। विभिन्न रासायनिक वातावरणों में फॉस्फोरस परमाणुओं वाले यौगिक विभिन्न NMR संकेत उत्पन्न करेंगे।

• P₄S₇:

  • P₄S₇ की संरचना में फॉस्फोरस और सल्फर परमाणुओं की पिंजरे जैसी व्यवस्था होती है। इस संरचना में, फॉस्फोरस परमाणु सभी समतुल्य नहीं हैं, और वे विभिन्न रासायनिक वातावरणों पर कब्जा करते हैं।

  • 

  • P₄S₇ में दो विशिष्ट फॉस्फोरस वातावरण हैं, जिससे ³¹P NMR स्पेक्ट्रम में दो विशिष्ट संकेत उत्पन्न होते हैं।

• P₄S₆:

  • P₄S₆ की संरचना में भी पिंजरे जैसी व्यवस्था शामिल है, लेकिन P₄S₇ की तुलना में फॉस्फोरस परमाणु अलग तरह से व्यवस्थित होते हैं।

  • 

  • इस संरचना में तीन विशिष्ट फॉस्फोरस वातावरण हैं, जिससे ³¹P NMR स्पेक्ट्रम में तीन विशिष्ट संकेत उत्पन्न होते हैं।

निष्कर्ष:

प्रत्येक यौगिक में विशिष्ट फॉस्फोरस वातावरणों को ध्यान में रखते हुए:

• P₄S₇: दो ³¹P NMR संकेत।
• P₄S₆: तीन ³¹P NMR संकेत।

इसलिए, सही उत्तर विकल्प 4 है, जिसमें कहा गया है कि P₄S₇ के लिए 2 संकेत और P₄S₆ के लिए 3 संकेत हैं।

अवधारणा:

सफ़ेद फाॅस्फोरस की सल्फर के साथ अभिक्रिया विभिन्न फास्फोरस सल्फाइड बनाती है, जिनमें से प्रत्येक को ³¹P NMR में इसके विशिष्ट विभाजन प्रतिरूप के माध्यम से पहचाना जा सकता है। ³¹P NMR स्पेक्ट्रोमिति का उपयोग फाॅस्फोरस परमाणुओं के वातावरण को देखने के लिए किया जाता है, और विभाजन प्रतिरूप आस-पास के फाॅस्फोरस परमाणुओं की संख्या, उनके युग्मन स्थिरांक और अणु की समरूपता से प्रभावित होते हैं।

• फाॅस्फोरस-फाॅस्फोरस युग्मन: ³¹P NMR में, फाॅस्फोरस परमाणु आस-पास के फाॅस्फोरस परमाणुओं के साथ युग्मित हो सकते हैं, जिससे आस-पास के समतुल्य या असमतुल्य फाॅस्फोरस परमाणुओं की संख्या के आधार पर विभाजन प्रतिरूप बनते हैं। युग्मन स्थिरांक (J मान) इस अंतःक्रिया की शक्ति को दर्शाता है, और J का परिमाण फाॅस्फोरस परमाणुओं के बीच की दूरी और बंध ढाँचे पर निर्भर करता है।

• बहुगुणक: जब कई फाॅस्फोरस परमाणु युग्मित होते हैं, तो NMR स्पेक्ट्रम में एक बहुगुणक देखा जाता है। उदाहरण के लिए, P₄S₃ में एक अधिक संकुल संरचना और कई समतुल्य फाॅस्फोरस परमाणु होते हैं, जिससे ³¹P NMR स्पेक्ट्रम में एक बहुगुणक होता है। जैसे-जैसे अधिक फाॅस्फोरस परमाणु एक-दूसरे के साथ अंत:क्रिया करते हैं, विभाजन प्रतिरूप और अधिक संकुल होता जाता है।

• समरूपता प्रभाव: सममित अणु, जैसे P₄S₁₀, कम विभाजन प्रतिरूप के साथ सरल NMR स्पेक्ट्रा दिखाते हैं। ऐसा इसलिए है क्योंकि समतुल्य फाॅस्फोरस परमाणु युग्मन नहीं दिखाते हैं, या युग्मन रद्द हो जाते हैं, जिसके परिणामस्वरूप कम शिखर के साथ एक सरल स्पेक्ट्रम होता है। इसके विपरीत, P₄S₃ या P₄S₇ जैसे कम सममित यौगिक समतुल्य फाॅस्फोरस परमाणुओं की उपस्थिति के कारण अधिक शिखर दिखाते हैं।

• चक्रण-चक्रण युग्मन: फाॅस्फोरस और आस-पास के परमाणुओं, जैसे सल्फर के बीच चक्रण-चक्रण युग्मन भी ³¹P NMR स्पेक्ट्रम में विभाजन प्रतिरूप को प्रभावित कर सकता है। हालांकि, फाॅस्फोरस परमाणुओं के बीच युग्मन आम तौर पर देखे गए विभाजन प्रतिरूप पर हावी होता है।

व्याख्या:

• P₄S₃:

  • 

  • P_b, P_c और P_d समान प्रकृति के हैं, जिससे P_a के कारण एक द्विक होता है, जबकि P_a अलग वातावरण में है और P_b, P_c और P_d के कारण एक चतुष्क होता है।

• P₄S₁₀:

  • 

  • सभी P_a, P_b, P_c और P_d समान समतुल्य हैं, जिससे स्पेक्ट्रम B में दिखाए गए अनुसार एक एकल होता है।

• P₄S₇:

  • 

  • P_b और P_d समान वातावरण में हैं और P_a और P_c समान वातावरण में हैं। इस प्रकार दो त्रिक होते हैं।

निष्कर्ष:

उत्पादों A, B और C के लिए सही निपटन क्रमशः P₄S₃, P₄S₁₀ और P₄S₇ है।

इसका उत्तर एक द्विक तथा एक चतुष्क है।

अवधारणा:-

N + 1 नियम: NMR सिग्नल में शिखरों की संख्या, संबंधित शिखर के समीप स्थित समतुल्य नाभिकों की संख्या से निर्धारित होती है।

रासायनिक समतुल्यता: एक जटिल अणु में, एक ही प्रकार के विभिन्न परमाणु अलग-अलग रासायनिक वातावरण में हो सकते हैं, जो अलग-अलग पड़ोसी समूहों से प्रभावित होते हैं। इससे NMR में सिग्नल विभाजित हो सकते हैं।

स्पिन-स्पिन युग्मन: स्पिन-स्पिन युग्मन NMR संकेतों के विभाजन का कारण बनता है। यह दो आसन्न परमाणु नाभिकों के स्पिनों की परस्पर क्रिया से उत्पन्न होता है।

समरूपता: अणु की समरूपता उसके परमाणुओं की तुल्यता निर्धारित करती है। P4S3 के मामले में, अणु में C3v समरूपता होती है, जिसमें 3 'ब्रिज' फॉस्फोरस परमाणु तुल्य होते हैं।

स्पष्टीकरण:-

P4S3 एक अणु है जिसमें 3:1 के अनुपात में दो गैर-समतुल्य प्रकार के फॉस्फोरस परमाणु होते हैं, जैसा कि इसकी संरचना के माध्यम से देखा जा सकता है।

अणु में C_3v सममिति होती है, जिसमें 3 बाहरी 'ब्रिज' P परमाणु होते हैं जो समतुल्य होते हैं, तथा 1 आंतरिक 'कैप' P परमाणु होता है।

NMR स्पेक्ट्रोस्कोपी में, मल्टीप्लेट में चोटियों की संख्या 'N+1' नियम के अनुसार निर्धारित की जाती है, जहां N प्रेक्षित नाभिक के साथ स्पिन-युग्मन करने वाले समतुल्य नाभिकों की संख्या है।

31P NMR (I = 1/2) में, हम निम्नलिखित पर विचार कर सकते हैं:

'ब्रिज' P परमाणुओं का एक 'पड़ोसी', 'कैप' P परमाणु होता है। 'N+1' नियम के अनुसार, यह एक डबलट (1 'पड़ोसी' + 1) की ओर ले जाएगा। 'कैप' P परमाणु के तीन 'पड़ोसी', 'ब्रिज' P परमाणु होते हैं, जो एक चतुष्क (3 'पड़ोसी' + 1) की ओर ले जाते हैं।

दोनों प्रकार के P परमाणुओं और 'N+1' नियम को ध्यान में रखते हुए, P ₄ S ₃ के ³¹ P NMR स्पेक्ट्रम में एक डबलट ('ब्रिज' P परमाणुओं से) और एक चतुष्क ('कैप' P परमाणु से) शामिल है। 'ब्रिज' P से 'कैप' P के 3:1 अनुपात के कारण डबलट चतुष्क से तीन गुना अधिक तीव्र होगा।

निष्कर्ष:-

इसलिए, सही उत्तर "एक द्विक और एक चतुष्क" है।

\({ }^{31} \mathrm{P}_{\mathrm{a}}\left\{{ }^1 \mathrm{H}\right\} \rightarrow(2 \mathrm{NI}+1)=\) \(\left(2 \times 2 \times \frac{1}{2}+1\right)=3(\text { त्रिक })\)

\({ }^{31} \mathrm{P}_{\mathrm{b}}\left\{{ }^1 \mathrm{H}\right\} \rightarrow(2 \mathrm{NI}+1)=\) \(\left(2 \times 2 \times \frac{1}{2}+1\right)=3(\text { त्रिक })\)

सही विकल्प (a) है।

अवधारणा:

सफ़ेद फाॅस्फोरस की सल्फर के साथ अभिक्रिया विभिन्न फास्फोरस सल्फाइड बनाती है, जिनमें से प्रत्येक को ³¹P NMR में इसके विशिष्ट विभाजन प्रतिरूप के माध्यम से पहचाना जा सकता है। ³¹P NMR स्पेक्ट्रोमिति का उपयोग फाॅस्फोरस परमाणुओं के वातावरण को देखने के लिए किया जाता है, और विभाजन प्रतिरूप आस-पास के फाॅस्फोरस परमाणुओं की संख्या, उनके युग्मन स्थिरांक और अणु की समरूपता से प्रभावित होते हैं।

• फाॅस्फोरस-फाॅस्फोरस युग्मन: ³¹P NMR में, फाॅस्फोरस परमाणु आस-पास के फाॅस्फोरस परमाणुओं के साथ युग्मित हो सकते हैं, जिससे आस-पास के समतुल्य या असमतुल्य फाॅस्फोरस परमाणुओं की संख्या के आधार पर विभाजन प्रतिरूप बनते हैं। युग्मन स्थिरांक (J मान) इस अंतःक्रिया की शक्ति को दर्शाता है, और J का परिमाण फाॅस्फोरस परमाणुओं के बीच की दूरी और बंध ढाँचे पर निर्भर करता है।

• बहुगुणक: जब कई फाॅस्फोरस परमाणु युग्मित होते हैं, तो NMR स्पेक्ट्रम में एक बहुगुणक देखा जाता है। उदाहरण के लिए, P₄S₃ में एक अधिक संकुल संरचना और कई समतुल्य फाॅस्फोरस परमाणु होते हैं, जिससे ³¹P NMR स्पेक्ट्रम में एक बहुगुणक होता है। जैसे-जैसे अधिक फाॅस्फोरस परमाणु एक-दूसरे के साथ अंत:क्रिया करते हैं, विभाजन प्रतिरूप और अधिक संकुल होता जाता है।

• समरूपता प्रभाव: सममित अणु, जैसे P₄S₁₀, कम विभाजन प्रतिरूप के साथ सरल NMR स्पेक्ट्रा दिखाते हैं। ऐसा इसलिए है क्योंकि समतुल्य फाॅस्फोरस परमाणु युग्मन नहीं दिखाते हैं, या युग्मन रद्द हो जाते हैं, जिसके परिणामस्वरूप कम शिखर के साथ एक सरल स्पेक्ट्रम होता है। इसके विपरीत, P₄S₃ या P₄S₇ जैसे कम सममित यौगिक समतुल्य फाॅस्फोरस परमाणुओं की उपस्थिति के कारण अधिक शिखर दिखाते हैं।

• चक्रण-चक्रण युग्मन: फाॅस्फोरस और आस-पास के परमाणुओं, जैसे सल्फर के बीच चक्रण-चक्रण युग्मन भी ³¹P NMR स्पेक्ट्रम में विभाजन प्रतिरूप को प्रभावित कर सकता है। हालांकि, फाॅस्फोरस परमाणुओं के बीच युग्मन आम तौर पर देखे गए विभाजन प्रतिरूप पर हावी होता है।

व्याख्या:

• P₄S₃:

  • 

  • P_b, P_c और P_d समान प्रकृति के हैं, जिससे P_a के कारण एक द्विक होता है, जबकि P_a अलग वातावरण में है और P_b, P_c और P_d के कारण एक चतुष्क होता है।

• P₄S₁₀:

  • 

  • सभी P_a, P_b, P_c और P_d समान समतुल्य हैं, जिससे स्पेक्ट्रम B में दिखाए गए अनुसार एक एकल होता है।

• P₄S₇:

  • 

  • P_b और P_d समान वातावरण में हैं और P_a और P_c समान वातावरण में हैं। इस प्रकार दो त्रिक होते हैं।

निष्कर्ष:

उत्पादों A, B और C के लिए सही निपटन क्रमशः P₄S₃, P₄S₁₀ और P₄S₇ है।

संप्रत्यय:

संप्रत्यय:

³¹P NMR स्पेक्ट्रोस्कोपी में, फॉस्फोरस-31 नाभिक का अवलोकन किया जाता है। यह तकनीक फॉस्फोरस युक्त यौगिकों, जैसे ऑर्गेनोफॉस्फोरस यौगिकों, ऑर्गेनोमेटेलिक कॉम्प्लेक्स और अकार्बनिक फॉस्फोरस स्पीशीज के अध्ययन के लिए उपयोगी है। यहाँ कुछ मुख्य बिंदु दिए गए हैं:

• रासायनिक विस्थापन: ³¹P NMR में रासायनिक विस्थापन फॉस्फोरस नाभिक के आसपास के इलेक्ट्रॉनिक वातावरण के बारे में जानकारी प्रदान करता है। फॉस्फोरस के लिए रासायनिक विस्थापन परास काफी व्यापक है, आमतौर पर -300 से +300 ppm तक, जो इसे विभिन्न रासायनिक वातावरणों का एक संवेदनशील संकेतक बनाता है।
• संकेतों की संख्या: ³¹P NMR स्पेक्ट्रम में देखे गए संकेतों की संख्या यौगिक में विशिष्ट फॉस्फोरस वातावरण की संख्या से मेल खाती है। समान या समतुल्य वातावरण में फॉस्फोरस परमाणु एक ही संकेत देंगे।
• स्पिन-स्पिन युग्मन: ³¹P नाभिक अन्य चुंबकीय नाभिक (जैसे हाइड्रोजन, कार्बन और अन्य फॉस्फोरस परमाणु) के साथ युग्मित हो सकते हैं, जिससे NMR स्पेक्ट्रम में विभाजन पैटर्न (बहुगुणक) उत्पन्न होते हैं। युग्मन स्थिरांक यौगिक के बारे में संरचनात्मक जानकारी प्रदान करते हैं।
• नमूना तैयारी: ³¹P NMR स्पेक्ट्रोस्कोपी के लिए उपयुक्त विलायकों (आमतौर पर प्रोटॉन संकेतों से बचने के लिए ड्यूटरेटेड) में घुले हुए अच्छी तरह से तैयार नमूनों और उच्च श्यानता या सांद्रता प्रभावों के कारण अत्यधिक रेखा चौड़ीकरण के बिना अच्छे सिग्नल-टू-शोर अनुपात को सुनिश्चित करने के लिए उचित सांद्रता की आवश्यकता होती है।

व्याख्या:

किसी यौगिक के ³¹P NMR स्पेक्ट्रम में संकेतों की संख्या अणु में विशिष्ट फॉस्फोरस वातावरण की संख्या से निर्धारित होती है। विभिन्न रासायनिक वातावरणों में फॉस्फोरस परमाणुओं वाले यौगिक विभिन्न NMR संकेत उत्पन्न करेंगे।

• P₄S₇:

  • P₄S₇ की संरचना में फॉस्फोरस और सल्फर परमाणुओं की पिंजरे जैसी व्यवस्था होती है। इस संरचना में, फॉस्फोरस परमाणु सभी समतुल्य नहीं हैं, और वे विभिन्न रासायनिक वातावरणों पर कब्जा करते हैं।

  • 

  • P₄S₇ में दो विशिष्ट फॉस्फोरस वातावरण हैं, जिससे ³¹P NMR स्पेक्ट्रम में दो विशिष्ट संकेत उत्पन्न होते हैं।

• P₄S₆:

  • P₄S₆ की संरचना में भी पिंजरे जैसी व्यवस्था शामिल है, लेकिन P₄S₇ की तुलना में फॉस्फोरस परमाणु अलग तरह से व्यवस्थित होते हैं।

  • 

  • इस संरचना में तीन विशिष्ट फॉस्फोरस वातावरण हैं, जिससे ³¹P NMR स्पेक्ट्रम में तीन विशिष्ट संकेत उत्पन्न होते हैं।

निष्कर्ष:

प्रत्येक यौगिक में विशिष्ट फॉस्फोरस वातावरणों को ध्यान में रखते हुए:

• P₄S₇: दो ³¹P NMR संकेत।
• P₄S₆: तीन ³¹P NMR संकेत।

इसलिए, सही उत्तर विकल्प 4 है, जिसमें कहा गया है कि P₄S₇ के लिए 2 संकेत और P₄S₆ के लिए 3 संकेत हैं।

इसका उत्तर एक द्विक तथा एक चतुष्क है।

अवधारणा:-

N + 1 नियम: NMR सिग्नल में शिखरों की संख्या, संबंधित शिखर के समीप स्थित समतुल्य नाभिकों की संख्या से निर्धारित होती है।

रासायनिक समतुल्यता: एक जटिल अणु में, एक ही प्रकार के विभिन्न परमाणु अलग-अलग रासायनिक वातावरण में हो सकते हैं, जो अलग-अलग पड़ोसी समूहों से प्रभावित होते हैं। इससे NMR में सिग्नल विभाजित हो सकते हैं।

स्पिन-स्पिन युग्मन: स्पिन-स्पिन युग्मन NMR संकेतों के विभाजन का कारण बनता है। यह दो आसन्न परमाणु नाभिकों के स्पिनों की परस्पर क्रिया से उत्पन्न होता है।

समरूपता: अणु की समरूपता उसके परमाणुओं की तुल्यता निर्धारित करती है। P4S3 के मामले में, अणु में C3v समरूपता होती है, जिसमें 3 'ब्रिज' फॉस्फोरस परमाणु तुल्य होते हैं।

स्पष्टीकरण:-

P4S3 एक अणु है जिसमें 3:1 के अनुपात में दो गैर-समतुल्य प्रकार के फॉस्फोरस परमाणु होते हैं, जैसा कि इसकी संरचना के माध्यम से देखा जा सकता है।

अणु में C_3v सममिति होती है, जिसमें 3 बाहरी 'ब्रिज' P परमाणु होते हैं जो समतुल्य होते हैं, तथा 1 आंतरिक 'कैप' P परमाणु होता है।

NMR स्पेक्ट्रोस्कोपी में, मल्टीप्लेट में चोटियों की संख्या 'N+1' नियम के अनुसार निर्धारित की जाती है, जहां N प्रेक्षित नाभिक के साथ स्पिन-युग्मन करने वाले समतुल्य नाभिकों की संख्या है।

31P NMR (I = 1/2) में, हम निम्नलिखित पर विचार कर सकते हैं:

'ब्रिज' P परमाणुओं का एक 'पड़ोसी', 'कैप' P परमाणु होता है। 'N+1' नियम के अनुसार, यह एक डबलट (1 'पड़ोसी' + 1) की ओर ले जाएगा। 'कैप' P परमाणु के तीन 'पड़ोसी', 'ब्रिज' P परमाणु होते हैं, जो एक चतुष्क (3 'पड़ोसी' + 1) की ओर ले जाते हैं।

दोनों प्रकार के P परमाणुओं और 'N+1' नियम को ध्यान में रखते हुए, P ₄ S ₃ के ³¹ P NMR स्पेक्ट्रम में एक डबलट ('ब्रिज' P परमाणुओं से) और एक चतुष्क ('कैप' P परमाणु से) शामिल है। 'ब्रिज' P से 'कैप' P के 3:1 अनुपात के कारण डबलट चतुष्क से तीन गुना अधिक तीव्र होगा।

निष्कर्ष:-

इसलिए, सही उत्तर "एक द्विक और एक चतुष्क" है।

अवधारणा:

¹⁹F NMR और बहुपरमाणुक अणुओं में स्पिन-स्पिन युग्मन

• ¹⁹F एक स्पिन-½ नाभिक है जिसकी 100% प्राकृतिक प्रचुरता है, जो इसे NMR के लिए उत्कृष्ट बनाता है।
• स्थिर अणुओं (घूर्णन के कारण कोई औसतन नहीं) में, विभिन्न वातावरणों में फ्लोरीन नाभिक अलग-अलग NMR सिग्नल और विभाजन पैटर्न दिखाते हैं।
• स्पिन-स्पिन युग्मन गैर-समतुल्य फ्लोरीन परमाणुओं के बीच होता है, जिसके परिणामस्वरूप आसन्न फ्लोरीन की संख्या (n) के आधार पर बहुगुणक होते हैं:

  विभाजन पैटर्न = (n समतुल्य फ्लोरीन) → n + 1 रेखाएँ

व्याख्या:

• यौगिक X: ClF₃
  • T-आकार की ज्यामिति
  • दो अक्षीय फ्लोरीन (समतुल्य) और एक भूमध्यरेखीय फ्लोरीन (गैर-समतुल्य)
  • अक्षीय फ्लोरीन 1 भूमध्यरेखीय फ्लोरीन के साथ युग्मित होते हैं → त्रिक
  • भूमध्यरेखीय फ्लोरीन 2 समतुल्य अक्षीय फ्लोरीन के साथ युग्मित होता है → द्विक
  • इसलिए, स्पेक्ट्रम: द्विक और त्रिक
• यौगिक Y: ClF₅
  • वर्ग पिरामिड ज्यामिति
  • चार समतुल्य भूमध्यरेखीय फ्लोरीन (Fe), एक अक्षीय फ्लोरीन (Fa)
  • अक्षीय फ्लोरीन 4 समतुल्य भूमध्यरेखीय के साथ युग्मित होता है → पंचक
  • प्रत्येक भूमध्यरेखीय फ्लोरीन अक्षीय के साथ युग्मित होता है → द्विक
  • इसलिए, स्पेक्ट्रम: द्विक और पंचक

इसलिए, सही उत्तर: विकल्प 3 
X: द्विक और त्रिक; Y: द्विक और पंचक है।

अवधारणा:

सफ़ेद फाॅस्फोरस की सल्फर के साथ अभिक्रिया विभिन्न फास्फोरस सल्फाइड बनाती है, जिनमें से प्रत्येक को ³¹P NMR में इसके विशिष्ट विभाजन प्रतिरूप के माध्यम से पहचाना जा सकता है। ³¹P NMR स्पेक्ट्रोमिति का उपयोग फाॅस्फोरस परमाणुओं के वातावरण को देखने के लिए किया जाता है, और विभाजन प्रतिरूप आस-पास के फाॅस्फोरस परमाणुओं की संख्या, उनके युग्मन स्थिरांक और अणु की समरूपता से प्रभावित होते हैं।

• फाॅस्फोरस-फाॅस्फोरस युग्मन: ³¹P NMR में, फाॅस्फोरस परमाणु आस-पास के फाॅस्फोरस परमाणुओं के साथ युग्मित हो सकते हैं, जिससे आस-पास के समतुल्य या असमतुल्य फाॅस्फोरस परमाणुओं की संख्या के आधार पर विभाजन प्रतिरूप बनते हैं। युग्मन स्थिरांक (J मान) इस अंतःक्रिया की शक्ति को दर्शाता है, और J का परिमाण फाॅस्फोरस परमाणुओं के बीच की दूरी और बंध ढाँचे पर निर्भर करता है।

• बहुगुणक: जब कई फाॅस्फोरस परमाणु युग्मित होते हैं, तो NMR स्पेक्ट्रम में एक बहुगुणक देखा जाता है। उदाहरण के लिए, P₄S₃ में एक अधिक संकुल संरचना और कई समतुल्य फाॅस्फोरस परमाणु होते हैं, जिससे ³¹P NMR स्पेक्ट्रम में एक बहुगुणक होता है। जैसे-जैसे अधिक फाॅस्फोरस परमाणु एक-दूसरे के साथ अंत:क्रिया करते हैं, विभाजन प्रतिरूप और अधिक संकुल होता जाता है।

• समरूपता प्रभाव: सममित अणु, जैसे P₄S₁₀, कम विभाजन प्रतिरूप के साथ सरल NMR स्पेक्ट्रा दिखाते हैं। ऐसा इसलिए है क्योंकि समतुल्य फाॅस्फोरस परमाणु युग्मन नहीं दिखाते हैं, या युग्मन रद्द हो जाते हैं, जिसके परिणामस्वरूप कम शिखर के साथ एक सरल स्पेक्ट्रम होता है। इसके विपरीत, P₄S₃ या P₄S₇ जैसे कम सममित यौगिक समतुल्य फाॅस्फोरस परमाणुओं की उपस्थिति के कारण अधिक शिखर दिखाते हैं।

• चक्रण-चक्रण युग्मन: फाॅस्फोरस और आस-पास के परमाणुओं, जैसे सल्फर के बीच चक्रण-चक्रण युग्मन भी ³¹P NMR स्पेक्ट्रम में विभाजन प्रतिरूप को प्रभावित कर सकता है। हालांकि, फाॅस्फोरस परमाणुओं के बीच युग्मन आम तौर पर देखे गए विभाजन प्रतिरूप पर हावी होता है।

व्याख्या:

• P₄S₃:

  • 

  • P_b, P_c और P_d समान प्रकृति के हैं, जिससे P_a के कारण एक द्विक होता है, जबकि P_a अलग वातावरण में है और P_b, P_c और P_d के कारण एक चतुष्क होता है।

• P₄S₁₀:

  • 

  • सभी P_a, P_b, P_c और P_d समान समतुल्य हैं, जिससे स्पेक्ट्रम B में दिखाए गए अनुसार एक एकल होता है।

• P₄S₇:

  • 

  • P_b और P_d समान वातावरण में हैं और P_a और P_c समान वातावरण में हैं। इस प्रकार दो त्रिक होते हैं।

निष्कर्ष:

उत्पादों A, B और C के लिए सही निपटन क्रमशः P₄S₃, P₄S₁₀ और P₄S₇ है।

\({ }^{31} \mathrm{P}_{\mathrm{a}}\left\{{ }^1 \mathrm{H}\right\} \rightarrow(2 \mathrm{NI}+1)=\) \(\left(2 \times 2 \times \frac{1}{2}+1\right)=3(\text { त्रिक })\)

\({ }^{31} \mathrm{P}_{\mathrm{b}}\left\{{ }^1 \mathrm{H}\right\} \rightarrow(2 \mathrm{NI}+1)=\) \(\left(2 \times 2 \times \frac{1}{2}+1\right)=3(\text { त्रिक })\)

सही विकल्प (a) है।