物理化学

核磁気共鳴（NMR）

NMRは磁場中の核スピンを利用し、化学環境、スピン相互作用、分子構造を調べます。

スピンと磁気モーメントを持つ核はB₀中で準位分裂します。ラーモア周波数はγB₀に比例し、電子遮蔽により化学環境ごとに共鳴がずれます。

スピンと化学環境

NMRは磁場中の核スピンを利用し、化学環境、スピン相互作用、分子構造を調べます。

定義: 基本定義

化学シフトδは基準からの相対周波数差で、装置磁場に依存しにくいppmで表します。

B₀ と核種を変えてラーモア周波数 ν₀ = γB₀/2π を確かめます。エタノールのスペクトルでは、δ がシグナル群の位置を決め、J 分裂が三重線と四重線をつくります。

\omega_0=\gamma B_0,\qquad \delta=10^6\frac{\nu-\nu_{ref}}{\nu_{ref}}\;\mathrm{ppm}

NMR 信号は励起周波数が ω₀ = γB₀ に一致したときだけ強くなります。スライダーで狭いピーク（鋭い線）と広いピーク（ぼやけた線）を比べましょう。

例: 適用例

簡単な場合にモデルを適用します：エタノールのプロトンNMRではCH₃、CH₂、OHが異なるシグナルを示し、スピン結合で多重線に分裂します。

解答

エタノールのプロトンNMRではCH₃、CH₂、OHが異なるシグナルを示し、スピン結合で多重線に分裂します。

化学シフトδは基準からの相対周波数差で、装置磁場に依存しにくいppmで表します。

スピンと化学環境
量	モデル・規則
主要な関係	NMRは磁場中の核スピンを利用し、化学環境、スピン相互作用、分子構造を調べます。
意味・応用	エタノールのプロトンNMRではCH₃、CH₂、OHが異なるシグナルを示し、スピン結合で多重線に分裂します。

核スピンのラーモア周波数は何に比例しますか。

説明したモデルに最も合う記述はどれですか。