15N-NMRによる含窒素有機化合物の構造解析（２）
（H-N HMBC 測定、H-N HSQC 測定）
核磁気共鳴分析（NMR）は、有機化合物の構造解析に非常に有効な分析方法です。O542にて、1H-NMRスペクトルや13C-NMRスペクトルだけではなく、15N-NMRスペクトルも構造解析において有効であることを紹介しました。
さらに今回は、構造解析における15N核の二次元NMR測定の活用事例を紹介します。
（例として、アセトアミドエタノール（下記）を用います。）
アセトアミドエタノール
N−Hの帰属（H-N HSQC測定）と隣接シグナルの確認（H-H COSY測定）
1H-NMRスペクトルにおいて、N-HとO-Hのシグナルを明確に識別することは困難です。しかし、15Nの二次元NMR測定のひとつであるH-N HSQC測定を用いることで、N−Hのシグナルを帰属することが出来ます。この測定では、Nと直接結合しているHとの間に相関が現れます（図１）。この結果から、シグナルDがN-Hであることが確認されました。
図1 アセトアミドエタノールのH-N HSQCスペクトル（拡大）
また、このシグナルD（N-H）に着目し、H-H COSYスペクトルを確認した結果、シグナルB（CH₂）と隣接していることが確認されました（図２）。
図2 アセトアミドエタノールのH-H COSYスペクトル（拡大）
Nから数結合先のシグナルの確認（H−N HMBC測定）
H-N HMBC測定においては、Nと数結合先（主に３結合先）のHとの間に相関が現れます。この結果から、Nの3結合先にシグナルA（アセチル基のCH₃）とシグナルC（CH₂）が存在していると推定されました（図３）。
図3 アセトアミドエタノールのH-N HMBCスペクトル（拡大）
以上のような15N核の二次元測定の結果は、1H核と13C核を用いた構造解析を補強することができ、場合によっては、構造解析に決め手になることもあります。ただし、15N核は感度が低いため、高濃度（数十％以上）に試料調製する必要があり、試料量として数百mg以上、かつ、重溶媒への溶解性が高いことが測定を行うための条件となります。
