NMR
- 최초 등록일
- 2021.04.02
- 최종 저작일
- 2020.12
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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