(or, What is NMR Spectgroscopy?)

核磁気共鳴（NMR）は、1945年末にスタンフォード大学の Felix Bloch とハーバード大学の Edward Purcell の研究グループがほぼ同時に実験的に観測したのが最初です。 最初のNMRスペクトルは、1946年1月の『Physical Review』誌の同じ号に初めて掲載された。 ブロッホとパーセルは、核磁気共鳴分光法の発見により、1952年に共同でノーベル物理学賞を受賞しました。 この磁場によって原子核のスピン状態のエネルギーが変化し、NMRの技術を用いると、スピン状態間の観測可能な遷移を作り出すことができる。 一般的なNMR活性核は、1H、13C、31P、15N、29Siなどである。

それ以来、NMR分光法は、化学者、物理学者、分子生物学者にとって、分子構造の決定、分子動力学の研究、および分子レベルでの物質の特性評価のための不可欠なツールとなった。 最初の数十年間は、NMR活性核の一次元NMRスペクトルに頼っていた。 このスペクトルは周波数軸が1本で、化学的に同等でない原子核間の相対的な周波数シフトと、ピークの相対的な積分強度の差を利用して解析する。 1970年代に2次元NMRが発見され、NMRは今日のような分子構造決定の強力なツールへと急速に発展した。 2次元NMRスペクトルは、同種の原子核（1H-1H）または異なる原子核（1H-13C）に対応する2つの周波数軸と、ピーク強度という3次元を持つ。 最近では、3次元、4次元、さらには5次元の情報を含むNMR実験が開発されている。 NMRの分子構造解明への貢献は無限大である。 1991年エルンスト（化学）、2002年ヴュートリッヒ（化学）、2003年ラウターバー&マンスフィールド（医学）がノーベル賞を受賞したことは、NMRが科学界にとって重要であることを物語っている。 この現象は化学シフトと呼ばれる。 また、隣接するNMR活性核の存在により、核と核をつなぐ結合電子に依存した形で共鳴周波数が乱される。 これは、スピン-スピン結合と呼ばれるものです。 スピン-スピン結合を用いると、分子上の原子と原子を結ぶ結合によって、原子間のつながりを特定することができる。 ピーク強度から得られる定量的な情報と組み合わせることで、原子がどのように結合して独自の分子構造を形成しているかを、非常に正確に判断することができるのです。