NMR応用例

概要

　NMR入門講座⑥（T2210）では、化学結合に基づく2次元NMR測定法4種（COSY, TOCSY, HSQC, HMBC）を紹介しました。本資料では、分子の部分構造解析に役立つ2次元NMR測定法である¹H-¹H TOCSYの拡張版として¹H-¹³C HSQC-TOCSYを紹介します。HSQC-TOCSYは¹Hよりピーク分離の良い¹³Cを利用することで、より複雑な化合物の部分構造の把握が可能です。

分析方法・分析装置

試料

　スクロース重水溶液

結果

①¹H-¹H TOCSY

　NMRスペクトルを解析する上で最初のステップとして、ピークを部分構造ごとに分類できると便利です。¹H-¹H TOCSYはH が連続する構造（スピン結合ネットワーク）をまとめて検出できるため部分構造の把握に役立ちます。
　スクロースの2次元¹H-¹H TOCSYスペクトルを図1に示します。図1より、スクロースの構成単糖であるグルコースとフルクトースがそれぞれ格子状のピーク群として観測されており、部分構造の識別が可能です。

②¹H-¹³C HSQC-TOCSY

¹H NMRは検出範囲が10 ppm程度と狭くかつピーク分裂もあるため、¹H-¹H TOCSYではしばしばピークが重複し解析の妨害となります。そのような場合にはピーク分離の良い¹³Cを利用した¹H-¹³C HSQC-TOCSYが有効です。
　スクロースの2次元¹H-¹³C HSQC-TOCSYスペクトルを図2に示します。図2の横軸は¹H、縦軸は¹³Cです。通常の¹H-¹H TOCSYと同様に構成単糖のグルコースとフルクトースがそれぞれ格子状のピーク群として観測されており、部分構造の識別が可能です。¹Hと比べると¹³C方向ではピーク重複が無く部分構造の帰属がより明瞭です。