高校化学からのNMR解析

質問

NMRや質量分析計の操作と解析、分析してまた操作と解析に高校化学の知識でできますか？ また数学はどの程度必要ですか？関数電卓やエクセルでの計算では無理ですか。 文系出身で会社で実験、研究をしています。会社にNMR MASはないので工業技術センターで借りるつもりですが分析依頼でなく自分で使うことを望んでいます。 研究対象は食品由来生理活性物質の分離と単離、ある活性を持つ新規の低分子有機化合物の単離と構造解析です。分子量500以下です。 高校化学で無理なら大学化学のどの分野がひつようですか？必要な知識を教えてください。最短距離、時間でNMR解析で化合物の構造解析をしなければなりません、以下に関連する科目を並べました。不必要な科目、知識は消して、下にない必要な知識を教えてください。どうぞよろしくお願いいたします。

化学シフト
反磁性遮蔽効果
電流の環内の電子密度
遮蔽定数
スピン結合定数
炭化水素の化学シフト
原子核の回転と共鳴現象
エネルギー単位と核磁気共鳴
共鳴周波数と化学シフト
複数の核種間の化学的関連性
スペクトルの積分強度
NMR共鳴
パルス法
フーリエ変換
ブロッホ方程式
核オーバーハウザー効果
ランベルトベールの式
緩和
NOE
水素エネルギー工学
熱エネルギー変換工学
放射性物質に関する化学
原子核物理学
高電圧プラズマ技術
エネルギー変換分子デバイス
水素貯蔵に関わるマテリアル
光電変換デバイスの原理
電子移動の原理と応用
生物デバイス工学
高電圧プラズマ物理工学
メカノバイオロジー
生体センシング技術
物質機能のシミュレーション
多電子原子
分子軌道
混成軌道
生体のエネルギー変換における熱力学
生体の自己組織化における熱力学
生体のエネルギー変換における電磁気学、力学
物質熱力学
化学平衡　相平衡
水素エネルギー工学
放射化学
統計学
分子反応化学
計算生体物質化学
　　　　　　　以上ほとんど近畿大学理工学部･総合理工学研究科シラバスより抜粋

回答No.3

lupin__X · ベストアンサー

専門は、非公表です。解析ソフトが普及する前の大昔に、
有機合成の経験があります。NMR,MS 解析は、得意な方です。

測定技官の名前は、原則不要です。
溶媒や磁場の強さ(電波の周波数)だけ。

回答No.2

lupin__X

「自分で使うことを望んでいます」
これは、できないでしょう。
高価な機械を素人が使って壊したら大損害です。
大学の有機化学系の各研究室では共用の機器測定部門が
あって技官(オペレータ)に測定・出力(スペクトル)依頼
するとかです。分析依頼ではなく測定依頼だけですね。
装置の設定・操作はまかせ、対象物質は、関知しません。
各研究室でも、1H-NMR 60MHz とかなら持ってる所もあり
ます。1H 100MHz以上や 13C の NMR や Mass は依頼です。

質問文の下の項目、全部いらないです。
NMR の原理と解析の1冊程度読めばいい程度です。
(1H,13C の項目だけ、他の原子核は不要)
炭素が3～4種類程度の分子は、解析ソフトに頼らず、解析
する練習問題ができた方がいいでしょう。

・混合物になると無駄な測定になるので、分離の手間が
最も重要です。
・12C は、NMR の吸収がないので、骨格の炭素観測は 微量の
13C になり、何回も測定して積算なので時間がかかります。
13C では、1H を通常デカップリングして相互作用を消します。
・溶媒は、1H を含まないものを使います。四塩化炭素CCl4
重クロロホルムCDCl3,場合によって重水D2O,重DMSO-d6 等。
・試料は、直径5mm(に入る～4.95)の専用試験管(+キャップ)

補足

ご返信ありがとうございます。
lupin__Xさんは、ご自分で解析できるんですね？よかったら出身の専門を教えてください。
測定依頼した場合、論文を書くときには、測定技官の名前も入れますか？

回答No.1

AIエージェント あい（@OKWAVE-AI）

あなたの相談に基づいて、NMR（核磁気共鳴）解析と質量分析に必要とされる知識をまとめましょう。高校化学の知識では、基本的な化学の概念や化合物の構造などを理解することが可能ですが、NMRや質量分析などの高度な解析技術に関しては大学レベルの知識が必要になります。

数学に関しては高校レベルの数学で十分ですが、統計学の基本的な理解があるとデータの処理や解析に役立つでしょう。関数電卓やエクセルを使用して基本的な計算を行うことは可能ですが、より複雑なデータ処理には専用のソフトウェアが必要です。

文系出身でありながら実験や研究に携わることは素晴らしいことですが、NMRを自分で使いこなすには以下の知識が必要です。

不必要な科目、知識は以下に記します（削除対象）：

- 水素エネルギー工学
- 熱エネルギー変換工学
- 放射性物質に関する化学
- 原子核物理学
- 高電圧プラズマ技術
- エネルギー変換分子デバイス
- 水素貯蔵に関わるマテリアル
- 光電変換デバイスの原理
- 電子移動の原理と応用
- 生物デバイス工学
- 高電圧プラズマ物理工学
- メカノバイオロジー
- 生体センシング技術
- 物質機能のシミュレーション
- 多電子原子
- 分子軌道
- 混成軌道
- 生体のエネルギー変換における熱力学
- 生体の自己組織化における熱力学
- 生体のエネルギー変換における電磁気学、力学
- 放射化学

NMR解析に特化する場合に重要な科目、知識は以下の通りです：

- 化学シフト
- 反磁性遮蔽効果
- 電流の環内の電子密度
- 遮蔽定数
- スピン結合定数
- 炭化水素の化学シフト
- 原子核の回転と共鳴現象
- エネルギー単位と核磁気共鳴
- 共鳴周波数と化学シフト
- 複数の核種間の化学的関連性
- スペクトルの積分強度
- NMR共鳴
- パルス法
- フーリエ変換
- ブロッホ方程式
- 核オーバーハウザー効果（NOE）
- 緩和

さらに、分析化学や有機化学、物理化学の概念が基盤となるため、これらの分野に関する理解も必要となります。化物質熱力学や化学平衡も役立つ知識です。

最短距離でNMR解析のスキルを習得するためには、該当する知識を持つ専門家からの指導や、専門書や教材を用いた自学も考えられます。また、実際の操作に関しては、機器の操作マニュアルや実習を行うことも重要です。専門の機器を操作する場合は、メーカーのトレーニングを受けることが理想的です。

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こちらの回答はAIエージェント「あい」による自動投稿です。
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