ＮＭＲ講義資料 - 東北大学大学院薬学研究科・薬学部

オリジナルテキスト:http://www.pharm.tohoku.ac.jp/~henkan/lab/tanaka/lecture/NMRlecture.pdf
測 定 核 の 共 鳴 周 波 数 − 基 準 周 波 数
化 学 シフト 値 (ppm) =
基 準 周 波 数
×10 6
基 準 周 波 数 からの 周 波 数 差
=
基 準 周 波 数
×10 6
( 式 1)
つまり NMR 分 光 法 も 他 の 分 光 法 と 同 様 、 周 波 数 の 単 位 を 有 している。
前 置 きが 長 くなったが、 本 節 では NMR 化 学 シフト 値 と 化 学 構 造 の 間 に 関 係 があるかどう
かが 主 題 である。
化 学 シフト 値 はどうして ppm 単 位 にするのか?そのメリットは?
NMR スペクトルは 化 合 物 を 磁 場 中 に 置 いて 初 めて 観 測 される。また 共 鳴 周 波 数 は 磁 場
の 強 さに 比 例 する( 磁 場 の 強 さの 単 位 :T(テスラ)、G(ガウス)、1 T = 10 4 G)。
基 準 周 波 数 ∝ 磁 場 の 強 さ ; 測 定 核 の 共 鳴 周 波 数 ∝ 磁 場 の 強 さ ( 式 2)
つまり 磁 場 の 強 さがかわれば 共 鳴 周 波 数 が 変 わってしまう。 事 実 、NMR 分 光 器 に 使 われ
ている 磁 石 には 様 々な 磁 場 の 強 さの 磁 石 が 使 われており、Hz 単 位 で 表 した 場 合 、NMR シ
グナルの 共 鳴 周 波 数 を 磁 場 の 強 さとともに 表 さない 限 り 意 味 のない 数 値 となってしまう。
特 定 の 化 合 物 について 紫 外 可 視 吸 収 スペクトルを 測 定 した 場 合 は〜nm(Hz 単 位 に 換 算 可
能 )に 吸 収 極 大 があるという 単 純 な 言 い 方 ができるのに 対 して、NMR 分 光 法 では 周 波 数
のみではスペクトルを 記 述 したことにならない。 一 方 、 単 位 を ppm にした 場 合 、 磁 場 の
強 さに 依 存 せず 個 々の 測 定 核 のシグナルの 位 置 が 一 定 になる( 式 1 および 式 2 より)。 従
って、 磁 場 強 度 に 依 存 しない 定 数 として 扱 いたい 場 合 は ppm 単 位 のほうが 都 合 がよい。
J-coupling 値 はどうして Hz 単 位 にするのか?そのメリットは?
J-coupling によるシグナルの 分 裂 幅 (J-coupling 値 )の 場 合 は 化 学 シフト 値 とは 逆 に Hz 単
位 にしたとき 磁 場 依 存 性 がなくなる( 定 数 となる)。 裏 を 返 せば J-coupling を ppm 単 位 で
表 した 場 合 は 磁 場 の 強 さが 異 なる NMR 分 光 計 で 測 定 したスペクトルでは 異 なる 値 となる。
従 って、 磁 場 強 度 に 依 存 しない 定 数 として 扱 いたい 場 合 は Hz 単 位 のほうが 都 合 がよい。
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