日本大百科全書(ニッポニカ) 「化学シフト」の意味・わかりやすい解説
化学シフト
かがくしふと
chemical shift
化合物から得られる物理的信号が本来単一であるべきなのに、化合物中の電子や隣接する官能基などの影響を受けて、複数になったり信号がずれたりする現象をいう。核磁気共鳴のシグナルの説明に用いられたのが始まりである。たとえば、プロトン核磁気共鳴では、プロトンH+の磁気モーメントは一定であるから、つねに一定の周波数の信号を出すことが予想されるが、エタノール(エチルアルコール)では、メチル基CH3-、メチレン基-CH2-、ヒドロキシ基-OHのそれぞれのプロトンが異なる共鳴周波数をもつ。これは、同じプロトンでありながら、隣接する官能基の影響で、実際に作用する磁場が異なるためである。核磁気共鳴の場合、化学シフトσ(シグマ)は次のように与える。
σ=(ν標準-ν)/Ho
ここでHoは作用した磁場の強さで通常MHzであるから、σはppmの単位(100万分の1)である。
一般に、注目している核の周りの電子密度が増せば、実際に作用する磁場の強さが弱まるので、共鳴周波数が低くなり、化学シフトσが大きくなる。最近では光電子スペクトルの化学シフトを利用して、物質の同定を行うことができる。
[下沢 隆]