主な違い - 1H NMR と 13C NMR の違い
NMR という用語は、Nuclear Magnetic Resonance の略です。 .これは、サンプルに含まれる含有量、純度、および分子構造を決定するために分析化学で使用される分光技術です。特定の分子に存在する原子の数と種類に関する情報を提供します。 NMR の基本は、原子核の磁気的性質を利用することです。 NMR は、有機化合物の分子構造を決定するために使用できる最も強力なツールの 1 つです。 NMR には、1H NMR と 13C NMR の 2 つの一般的なタイプがあります。 1H NMR と 13C NMR の主な違いは、1H NMR は分子内に存在する水素原子の種類と数を決定するために使用されるのに対し、13C NMR は分子内の炭素原子の種類と数を決定するために使用されることです .
対象となる主な分野
1. NMRとは
– NMRの基礎、ケミカルシフト
2. 1H NMR とは
– 定義、機能、例
3. 13C NMRとは
– 定義、機能、例
4. 1H NMR と 13C NMR の違いは何ですか
– 主な相違点の比較
重要な用語:原子核、炭素、磁気特性、NMR、陽子
NMRとは
NMRの基礎
すべての原子核は電気を帯びています (陽子の存在により)。いくつかの原子核は、自身の軸の周りに「スピン」を持っています。外部磁場が適用されると、エネルギー移動が可能になります。回転に伴い、原子核は基底エネルギー準位から高エネルギー準位に移動します。このエネルギー移動は無線周波数に対応し、スピンが基底エネルギー準位に戻ると、このエネルギーは信号と同じ周波数で放出されます。この信号は、その原子核の NMR スペクトルを生成するために使用されます。
化学シフト
NMR における化学シフトは、標準に対する原子核の共鳴周波数です。異なる原子核は、電子分布に応じて異なる共鳴周波数を与えます。電子分布の違いによる同種の原子核の NMR 周波数の変化は、化学シフトとして知られています。
1H NMR とは
1H NMR は、分子内に存在する水素原子の種類と数を決定するために使用される分光法です。この手法では、サンプル (分子/化合物) を適切な溶媒に溶解し、NMR 分光光度計内に配置します。次に、装置は、サンプルと溶媒にも存在するプロトンのいくつかのピークを示すスペクトルを提供します。しかし、サンプル中に存在するプロトンの測定は、溶媒のプロトンによる干渉のために困難です。したがって、プロトンを含まない適切な溶媒を使用する必要があります。例:重水 (D2 O)、重アセトン ((CD3 )2 CO)、CCl4 など
図 1:酢酸エチルの 1H NMR
ここで、異なる水素原子によって与えられるピークは、異なる色で与えられます。
1H NMR の化学シフト範囲は 0 ～ 14 ppm です。 1H NMR の NMR スペクトルを取得するには、連続波法が使用されます。ただし、これは遅いプロセスです。溶媒にはプロトンが含まれていないため、1H NMR スペクトルには溶媒のピークはありません。
13C NMRとは
13C NMR は、分子内の炭素原子の種類と数を決定するために使用されます。ここでも、サンプル (分子/化合物) を適切な溶媒に溶解し、NMR 分光光度計内に配置します。次に、装置は、サンプルに存在する陽子のいくつかのピークを示すスペクトルを提供します。 1H NMR とは異なり、この方法ではプロトンではなく炭素原子のみが検出されるため、プロトンを含む液体を溶媒として使用できます。
図 2:ベンゼンの 13C NMR。すべての炭素原子は分子内で同等であるため、この NMR スペクトルは 1 つのピークのみを示します。
13C NMR は、炭素原子のスピン変化の研究です。 13C NMR の化学シフト範囲は 0 ～ 240 ppm です。 NMR スペクトルを取得するには、フーリエ変換法を使用できます。これは、溶媒ピークを観察できる高速プロセスです。
1H NMR と 13C NMR の違い
定義
1H NMR: 1H NMR は、分子内に存在する水素原子の種類と数を決定するために使用される分光法です。
13C NMR: 13C NMR は、分子内に存在する炭素原子の種類と数を決定するために使用される分光法です。
検出
1H NMR: 1H NMR は陽子核を検出します。
13C NMR: 13C NMR は炭素原子核を検出します。
化学シフト範囲
1H NMR: 1H NMR の化学シフト範囲は 0-14 ppm です。
13C NMR: 13C NMR の化学シフト範囲は 0 ～ 240 ppm です。
方法
1H NMR: 1H NMR の NMR スペクトルの取得には、連続波法が使用されます。
13C NMR: NMR スペクトルを取得するには、フーリエ変換法を使用できます。
進歩
1H NMR: 1H NMR プロセスは遅いです。
13C NMR: 13C NMR プロセスは高速です。
溶媒ピーク
1H NMR: 1H NMR スペクトルは溶媒ピークを示しません。
13C NMR: 13C NMR は溶媒ピークを示します。
結論
NMR は、特定の分子に存在する原子のさまざまな形態を決定するために使用される分光技術です。 1H NMR と 13C NMR と呼ばれる 2 種類の NMR 技術があります。 1H NMR と 13C NMR の主な違いは、1H NMR は分子内に存在する水素原子の種類と数を決定するために使用されるのに対し、13C NMR は分子内の炭素原子の種類と数を決定するために使用されることです。
参照:
1.ホフマン、ロイ。 NMRとは？ 2015 年 5 月 3 日、こちらから入手可能。
2. Raju Sanghvi、薬剤師 フォロー。 「1 H と 13 C NMR の比較」 LinkedIn SlideShare、2014 年 9 月 20 日、こちらから入手可能。
画像提供:
1. 1H_NMR_Ethyl_Acetate_Coupling_shown.GIF による「1H NMR 酢酸エチル結合を示す」:T.vanschaikderivative work:H Padleckas (トーク) – このファイルは、表示されている 1H NMR 酢酸エチル結合から派生したものです – 2.png (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. DFS454 による「ベンゼン c13 nmr」 (トーク) – (CC BY-SA 3.0) コモンズ ウィキメディア経由
