振動回転分光法 分子吸収スペクトル

E 振動 = (V 1/2)hv

波数=1/λ=v/c=1/2πc×√K/μ

波数=1302/√K/μ’

V₀→V₁

リニア: 3N-5

非線形: 3N-6

基本周波数のピークの数は、理論的に計算された基本振動の数よりもはるかに少ない

近赤外領域、弱いピーク、分子構造の識別性を高める

周波数オクターブピーク

結合周波数ピーク

差周波数ピーク

伸縮振動v

曲げ振動δ

振動の自由度 = 分子の自由度 (3N) - (並進自由度 回転自由度)

それぞれの振動自由度は、分子の基本（基本周波数ピーク）振動形式とみなすことができ、独自の固有の振動周波数を持ちます。

4000～1333cm⁻¹(2.5～7.5μm)

主要な官能基の特徴的な吸収

特徴的なピーク

吸収ピークが「まばら」で識別しやすい → 特徴的なバンド領域

赤外スペクトルの1333～400cm-¹（7.5～25μm）の低周波領域

C-X（X=C,N,O）単結合の伸縮振動と各種曲げ振動

分子構造の小さな変化により、指紋領域のスペクトルに明らかな変化が生じます。

効果

赤外線の不活性振動

退化する

カバー

中赤外域外

強度が弱すぎて測定できない

より強い極性基 (C=O、C-X など) は振動し、吸収強度が大きくなります。

双極子モーメントは分子構造の対称性に関連しており、振動の対称性が高いほど、振動中の分子双極子モーメントの変化が小さくなり、バンド強度が弱くなります。

振動モードが異なると、吸収ピーク強度も異なります。

ε>100 の場合、ピークが非常に強いことを意味します。

ε=20~100のとき、強いピーク、s

ε=10~20の場合、中程度の強いピーク、m

ε=1~10の場合、弱いピーク、w

ε<1 の場合、非常に弱いピーク、vw

s(強い)

んん）

w(弱い)

b(広いピーク)

シュ（肩）

誘導効果（I効果）

共役効果（C効果）

立体障害

リング張力（結合角張力効果）

ⅴは低波数に移行し、スペクトル帯域が広く強くなる

分子内水素結合（濃度に依存しない）

分子間水素結合 (濃度依存)

振動カップリング

フェルミ共鳴

極性基：溶媒極性↑、v↓

v>2700

ⅴ>3000

γ<900

β=1500～1300

v=1300～900

1700年頃

v=約2200

vC-H

δC-H

vC=C 1695～1540cm⁻¹(1650)

v=C-H 3100～3000cm⁻¹

置換アルケン

vC≡C 2270～2100cm⁻¹

v≡C-H 3300cm⁻¹

v=C-H 3100～3000cm⁻¹

vC=C 1600，1500cm⁻¹

倍音ピーク 2000～1667cm⁻¹

置換芳香族

vO-H 3650～3590cm⁻¹

vC=O 1740～1650cm⁻¹

フェニルエーテルおよびビニルエーテル

脂肪エーテル

酸:vC=O 1710cm⁻¹

ケトン: vC=O 1715cm⁻¹

アルデヒド: vC=O 1725cm⁻¹

エステル: vC=O 1735cm⁻¹

酸塩化物:vC=O 1800cm-¹

vO=C-H:2820，2720cm⁻¹ダブルピーク

vH

δN-H

vC=O 1690～1620cm⁻¹

vas（NO₂） 1565～1540cm⁻¹

vs (NO₂) 1385～1340cm⁻¹

プロセス

光源

モノクロメーター

検出器

コンピューターシステム

高速スキャン

高解像度

高感度

高精度

広い測定スペクトル範囲

乾燥していて水を含まない

純度は通常 98% 以上である必要があります

固体サンプル

液体サンプル

ガスサンプル

標準材質との比較

標準チャートで確認する

サンプルの出所と性質

特定のグループの存在を決定する

交換状況と接続方法の決定

標準チャートとの比較

最初に特徴領域、次に指紋領域

最初に最も強いピーク、次に最も強いピーク

まずは大まかに確認してからじっくり探す

最初に否定してから肯定する

関連するピークのセットにより、官能基の存在が確認されます。