왜 탄소 NMR은 수소 NMR보다 노이즈가 심한 것인가요?

Question

안녕하세요. 왜 탄소 NMR은 수소 NMR보다 노이즈가 심해서 피크가 잘 나타나지 않는지, 그리고 왜 용매의 피크가 나타나는 것인가요?

Answer 1

네, 말씀해주신 것과 같이 탄소 NMR은 수소 NMR에 비해서 노이즈가 심합니다. 자연계에 존재하는 탄소는 거의 질량수 12 C는 약 98.9%이고, NMR에서 신호를 낼 수 있는 질량수 13 C는 약 1.1%밖에 되지 않는데요 반면에 수소의 경우 질량수 1 H는 거의 100% 존재하므로 모든 수소 원자가 신호를 내는데 반해, 탄소는 시료에 들어 있는 원자 중 아주 일부만 NMR에 기여합니다. 따라서 신호가 약하고 상대적으로 노이즈가 크게 보이는 것입니다.

또한 대부분의 NMR 실험에서는 시료를 녹이기 위해 CDCl₃와 같은 용매를 사용하게 되는데요, 이때, 완전히 100% 중수소화된 용매만 있는 것이 아니고, 아주 소량의 1H 또는 13C가 포함되어 있습니다. 예를 들어 CDCl₃ 용매에서는 C가 13C일 수 있으며, 이 경우 특정한 용매 피크가 13C NMR 스펙트럼에 나타나는 것이며 즉, 용매 자체의 탄소가 신호를 내기 때문에 용매 피크가 보이는 것입니다. 감사합니다.