語彙
| English | 意味 |
|---|---|
| chemical shift/ˈkemɪkl ʃɪft/ | 化学シフト |
| splitting/ˈsplɪtɪŋ/ | 分裂 |
| deuterated/ˈdjuːtəreɪtɪd/ | 重水素置換 |
| integration/ˌɪntɪˈɡreɪʃn/ | 積分 |
プロトン (¹H) NMR
- プロトンNMRは分子内の水素原子を見る。
- スペクトルは3種類の情報を提供する。
- 実用的なコツを用いれば読み取れる。
探索
プロトンNMR実験
プロトンの証拠を化学環境や隣接原子と対応させる。
実践
プロトンNMRにおいて、各ピーク下の面積は、その環境内の______の数に比例する。
難易度 1/5 · 100 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
積分はプロトンの比率を与える。
読み取る内容
- 化学環境: 異なる環境のプロトンは異なる化学シフトに現れる（ピーク群の数 = 環境の数）。
- 相対的な数: ピークの面積は、各タイプのプロトン間の比率を示す。
- 分裂: ピークは隣接する炭素上のプロトンによって分裂される — $n+1$則。
| 隣接数 ($n$) | パターン |
|---|---|
| 0 | シングレット |
| 1 | ダブルト |
| 2 | トリプレット |
| 3 | クォーデット |
エタノールのプロトンNMRスペクトル
実践
プロトンNMRにおいて、ピーク群の数は以下を示す：
難易度 1/5 · 100 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
異なる環境にあるプロトンは異なる化学シフトでピークを示す。
実践
ピークの相対面積は以下を示す：
難易度 1/5 · 100 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
ピーク面積はその種類のプロトン数に比例する（例：エタノールでは3:2:1）。
実践
n+1則により、CH₂基に隣接するCH₃基は以下の如く現れる：
難易度 1/5 · 100 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
CH₃はCH₂上の隣接プロトンが2つあるため、n+1=3本のピーク（三重線）となる。
実践
各用語とその意味を対応させてください。
難易度 2/5 · 140 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
各項目は用語を正しい意味と結びつける。
実務上のポイント
- TMS（テトラメチルシラン）は基準として用いられ、化学シフトは0に設定される。
- 重水素化溶媒（例：$\text{CDCl}_3$）は自身のプロトン信号を持たない。
- D₂O と振動すると、O–H および N–H のピークが消える（HがDに交換されるため）、これらのプロトンを同定できる。
実践
D₂Oでサンプルを振盪すると、どのピークが消えるか？
難易度 1/5 · 100 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
交換可能なO–HおよびN–H水素が重水素と交換するためピークが消失し、同定できる。
プロトンNMRが示すこと
- ピークの数 = 異なる水素環境；積分 = プロトンの比率。
- 分裂（n+1則）は、隣接する炭素上の水素の数を示す。
理解できましたか
Key idea
- ¹H NMR: ピーク群の数 = プロトン環境；面積 = プロトンの比率
- 分裂: $n+1$則 ($n$近傍原子 → $n+1$線): 0→シングレット, 1→ダブルト, 2→トリプレット, 3→クォーテット
- TMS = 基準（シフト0）；重水素溶媒は信号を出しません；D₂OでO–H/N–Hピークを除去できます