大学Chapter 18約12分
NMR・IR分光法
未知化合物の構造を調べる2大ツール。IRで官能基を特定し、NMRで水素の環境を読む。
#NMR#赤外分光法#構造決定#化学シフト#官能基
つまり「2つの道具を組み合わせて構造を決める」
IR → 「何の官能基があるか」を調べる
NMR → 「水素がどんな環境にいるか」を調べる
組み合わせれば、未知化合物の構造がわかる。
IR（赤外線分光法）
分子の振動が特定の赤外線を吸収する。
| 官能基 | 吸収帯（cm⁻¹） | 特徴 |
|---|---|---|
| O-H（アルコール） | 3200-3550 | 幅広い |
| O-H（カルボン酸） | 2500-3300 | 非常に幅広い |
| C=O | 1650-1800 | 強い・特徴的 |
| C-H | 2850-3000 | — |
C=O の吸収は一目でわかる。まずここを見る。
¹H NMR（プロトンNMR）
化学シフト δ（ppm）：TMS（テトラメチルシラン）を基準0 ppm
| 環境 | δ（ppm） |
|---|---|
| アルキル（CH₃, CH₂） | 0.5-4.5 |
| 芳香環H | 6.5-8 |
| アルデヒドH（-CHO） | 9-10 |
| カルボン酸OH | 10-13 |
積分比 = H の個数の比
n+1則：隣のH数＋1本のピーク（3個のHが隣なら4本に分裂）
💡豆知識
MRI（磁気共鳴画像法）はNMRの医学応用だ。人体の水素原子（主に水分子）の核磁気共鳴シグナルを画像化する。放射線を使わずに体内の軟組織を高精度で撮影できる。1970年代に開発され、現在では毎年約4億件の検査が世界中で行われている。
⚠よく間違えるところ
NMRのn+1則は隣の水素原子の数で決まる。隣に n 個の等価な H があれば、そのシグナルは n+1 本に分裂する。ただし OH、NH などは水素交換が速いため、カップリングが観測されないことが多い。また、隣に H が 0 個の場合は 1 本のシグナルのまま（分裂しない）。
✓重要ポイント
まとめ
- IR：C=O ≈1700 cm⁻¹（強）、O-H ≈3300（幅広）
- NMR：化学シフトで電子環境を反映
- 芳香環H：δ≈7 ppm
- n+1則で隣のH数がわかる
まとめ
- IR：C=O ≈1700 cm⁻¹（強）、O-H ≈3300（幅広）
- NMR：化学シフト（δ）で電子環境を反映
- 芳香環H：δ≈7 ppm
- n+1則で隣のH数がわかる
// quiz
確認問題
Q1.¹H NMRで芳香環のHの化学シフト（δ）はおよそいくらか？
Q2.IR（赤外線）で1700 cm⁻¹付近の強い吸収は何を示すか？
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