製造条件の異なるフィルムの固体NMR分析

製造条件を変えることで、結晶化度の異なるフィルムを2種類用意しました（試料1 高結晶化度、試料2 低結晶化度）。このフィルムは元素としてC、H、N、Oに加えてFを含みます。2種類のフィルムを固体¹³C、¹H、¹⁹F　NMR分析し、比較しました。

（1）¹³C CP／MAS NMR

3.2mmφ固体FAST MASプローブにて、マジックアングルスピニング（MAS）速度20kHzで¹³C　クロスポーラリゼーション（CP）／MAS NMR測定を実施しました（図1）。試料1、2のスペクトルはよく一致し、その違いが明確ではありませんでした。そこで、両者のスピン-格子緩和時間（T1^H）を測定しました。試料1、2の各ピークの平均のT1^Hは順に0.83秒、0.49秒でした。結晶成分の多い試料1のT1^Hが試料2よりも長く、一次元スペクトルからはわかりにくかった試料間の違いを観測できました。

図1　試料1、2　固体¹³C　CP／MAS NMRスペクトル

（2）¹H MAS NMR

1.2mmφ固体Ultra FAST MASプローブにて、MAS速度20および50kHzで¹H MAS　NMR測定を実施しました（図2）。20kHzで測定した試料1の¹H　NMRスペクトルに比べ、50kHzで測定すると有意に線幅が減少しました。両試料のT1を測定したところ、試料1が0.66秒、試料2が0.47秒でした。¹³C NMR測定結果と同様に試料1が長いT1を有していました。¹³CのT1^Hと¹HのT1の絶対値が異なるのは、前者の測定にCPを使用したためです。

図2　試料1、2　固体¹H　MAS　NMR スペクトル

（3）¹⁹F MAS NMR

1．2mmφ固体Ultra FAST MASプローブにて、MAS速度20、50kHzで¹⁹F MAS NMR測定を実施しました（図3）。MAS速度を高くすることでスピニングサイドバンドが主ピークから離れると共に、その強度が小さくなっていることがわかります。両試料のT1を測定したところ、試料1が0.47秒、試料2が0.39秒であり、¹³C、¹H　NMR測定の結果と同様に試料1のT1が長いことが示されました。

図3　試料1、2　固体¹⁹F　MAS　NMR スペクトル

• 構造分析 事例一覧