NMR 振動数と化学シフト

質問

NMRで振動数をNMRの周波数MHzで割ると化学シフトが出ると思うのですが、この値は、いろいろな周波数のMHzですると、振動数や化学シフトが実際に計算してみると同じ状態のプロトンでも異なってくるように思えます
NMRのMHzをかえても振動数や化学シフトなどと統一して系統立てて関連付けることはできないでしょうか
よろしくお願いします

回答No.1

rei00 · ベストアンサー

ＮＭＲを主要な武器にしている天然物化学屋です（←なので【経験者】）。

　お書きの内容がチョット解り難いのですが，『いろいろな周波数のMHzでする』とはどういう意味でしょうか？　ある周波数の装置で測定して得られた振動数を，いろいろな周波数（MHz）で割るという事でしょうか？　それとも，いろいろな周波数（MHz）の装置で測定するという事でしょうか？

　いずれにしても勘違いされているようです。この辺りはＮＭＲの説明の最初に必ず出てくると思いますので，下記の内容を頭において教科書等をもう一度読み直してみて下さい。

　まず，ＮＭＲの振動数（ν）ですが，これは外部磁場の強さ（Ｂ）と測定核の周囲の電子による遮蔽効果（遮蔽定数σ）を使って次式で表されます。

　　ν＝(γ/2π)・Ｂ0・(1-σ)

　ケミカルシフトは規準シグナル（1ＨならＴＭＳ）との差を取って次式になります。

　　ケミカルシフト（振動数）
　　　　　　＝νi-νref
　　　　　　＝(γ/2π)・Ｂ0・(σref-σi)

　これで解る様に，振動数で表したケミカルシフトは外部磁場（Ｂ0，お書きのＮＭＲの周波数）に依存して変わります。つまり，異なる周波数（外部磁場）の装置で測定すると数値が異なってしまいます。

　これでは文献値などの異なる装置でのデータと比較する度に一々換算する必要が生じて面倒です。

　そこで，通常は外部磁場の強さ（使用装置の周波数）で割った値をケミカルシフトの定義に使用します。これがｐｐｍ単位で表示されるものです。

　　ケミカルシフト（ｐｐｍ）
　　　　　　＝(γ/2π)・(σref-σi)・10^6

　つまり，『NMRのMHzをかえても振動数や化学シフトなどと統一して系統立てて関連付ける』ために『振動数をNMRの周波数MHzで割』ってケミカルシフトにしているのです。

補足

色々と詳しく丁寧にご回答をしていただきありがとうございます　以前にラジカルカチオンやアニオンの定義をご質問した時にも色々と丁寧にわかりやすく教えていただいて、お世話になりました
すみません　私の記載不足だったのですがある化合物を色々な周波数で測定した場合は、振動数や化学シフトがどのように変わるかといった意味での質問でした。
NMRの周波数を色々と変えてると、化合物の振動数も色々と変わってしまうが、化合物の振動数をNMR周波数で割ったものは、どれも同じ値を示す
それが、ケミカルシフト(ppm)という意味でよいでしょうか
ケミカルシフトにもあらわし方が２つあって、振動数として、あらわしたものは、周波数によって、かわってしまう
という解釈で間違いないでしょうか
初心者なので理解がなかなかおぼつかずすみません
宜しくお願いします

回答No.2

rei00

rei00 です。補足拝見しました。

　お書きの理解で良いと思います。

お礼

ありがとうございました