NMR

목차

1. 실험 이론
1) NMR (Nuclear Magnetic Resonance spectroscopy)
2) 1H NMR 스펙트럼
3) 1H NMR 피크의 개수
4) 1H NMR 신호의 위치
5) 1H NMR 신호의 세기
6) 1H NMR 스핀-스핀 갈라짐

2. 참고 문헌

3. 토의

본문내용

1) NMR (Nuclear Magnetic Resonance spectroscopy)

화합물이 강한 자기장 속에 놓여졌을 때 시료의 핵과 자기장간의 상호작용을 측정한다.
1H NMR(양성자 NMR)은 분자 내에 존재하는 양성자의 종류와 수를 알아내는 데 사용되고, 13C NMR(탄소 NMR)은 분자 내에 탄소의 종류와 수를 알아내는 데 사용된다.
외부 자기장을 쏘아줄 경우 1H나 13C의 원자핵의 스핀은 두 가지의 방향으로 배향되는데, 외부 자기장과 평행한 방향의 상태는 에너지가 낮고, 역방향을 취할 경우 높은 에너지를 갖는다. 이 둘의 에너지 차이는 보어의 식에 의해 결정될 수 있다.
NMR은 에너지 공급원으로 라디오파를 사용하기 때문에 상당히 긴 파장을 가지고 있고, 진동수와 에너지는 상대적으로 낮은 편에 속한다. 또한 위 두 상태의 에너지 차이는 굉장히 작다.
이렇게 정렬된 양성자의 두 에너지 상태 차이에 해당하는 에너지가 외부에서 주어지면, 에너지가 흡수되며 핵의 스핀이 한 방향에서 다른 방향으로 뒤집어지는 spin filp이 일어난다. 이 두 에너지 차이가 작기 때문에 라디오파에 해당하는 빛을 사용할 수 있는 것이다. 또한 이러한 현상을 공명(resonane)을 일으킨다고 한다.
NMR은 두 가지 변수에 의해 결정되는데, B0로 표시하는 외부 자기장의 세기 (단위: T)
와 공명을 일으키는 데 사용한 전자기 복사의 진동수 v, (단위: Hz 혹은 MHz)이다.
공명을 일으키는 데 필요한 진동수와 외부 자기장의 세기는 서로 비례 관계이다.
따라서 외부 자기장의 세기가 커질수록 핵의 두 스핀 상태의 에너지 차이도 커지고, 그에 따른 공명을 일으키는 데 필요한 v가 커진다. 모든 양성자는 동일한 진동수에서 흡수를 일으키지 않고, 주위 환경에 따라 서로 조금씩 다른 진동수에서 흡수를 보이기 때문에 NMR 상에서 구분이 가능해진다.

참고 자료

맥머리의 유기화학/John E.Mcmurry/제 9판/사이플러스/pp 429-455
기기분석/G.D Christian/형설출판사