Karplus-Beziehung

Die Karplus-Beziehung ist eine Gleichung, die nach ihrem Entdecker Martin Karplus benannt wurde und eine Korrelation der ³J-Kopplungskonstante und dem Diederwinkel ${\displaystyle \!\,\phi }$ in der NMR-Spektroskopie beschreibt.

Das Diagramm einer typischen Karplus-Beziehung

Demnach g​ilt folgende Gleichung:

${\displaystyle J(\phi )=A\cos 2\phi +B\cos \,\phi +C}$

Dabei ist ${\displaystyle \!\,J}$ die ³J-Kopplungskonstante, ${\displaystyle \!\,\phi }$ der Diederwinkel und ${\displaystyle \!\,A}$, ${\displaystyle \!\,B}$ und ${\displaystyle \!\,C}$ sind empirische Parameter, welche durch die Substitution und funktionelle Gruppen der beteiligten Atome bestimmt werden.[1][2] Die Beziehung wird benutzt, um die Größenordnung der ³J_H,H Kopplung (auch vicinale Kopplung genannt) abzuschätzen. Die Kopplungskonstante ist bei Torsionswinkeln nahe 90° sehr gering und bei Winkeln von 0° und 180° deutlich größer als üblich. Die Beziehung zwischen Geometrie und Kopplungskonstante ist wertvoll zur Bestimmung von Konformationen[3] und zur Berechnung von backbones von Proteinen.

Einzelnachweise

1. M. Karplus: In Contact Electron-Spin Coupling of Nuclear Magnetic Moments. In: Journal of Chemical Physics. Band 30, 1959, S. 11–15.
2. M. Karplus: In Vicinal Proton Coupling in Nuclear Magnetic Resonance. In: Journal of the American Chemical Society. Band 85, 1963, S. 2870–2871.
3. Lexikon der Chemie, Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg, Berlin 1999, Band 2, S. 139, ISBN 978-3-8274-0380-3.

Weblinks

• Chemical & Engineering News, Karplus Equation (englisch)
• ³J_H,H Rechner auf www.stenutz.eu (englisch)