[スポンサーリンク]

化学者のつぶやき

UV-Visスペクトルの楽しみ方

[スポンサーリンク]

 

 

新しく合成した化合物を論文に投稿する際、NMRやX線による構造解析の他にも、融点やMass、元素分析などのデータもしっかりと測定します。院生時代、筆者が合成した新規化合物のほとんどには色がついていたので、頻繁にUV-Vis測定も行っていました。

このUVスペクトルデータ、いろんな見方ができると思いますが、注目すべき点の一つとして「最長波長吸収帯」があります。長波長側はエネルギーが低い領域で、「最長波長吸収帯」は分子中で遷移エネルギーが小さなHOMO-LUMOギャップと相関があります。
例えば、HOMO-LUMOギャップが小さく成なる程、最長波長吸収帯はより長波長側にあらわれる、といった具合です。

で、ある時ふと気がついたのですが、波ってエネルギーに換算できるので、UVからHOMO-LUMOギャップを見積もることができるんですね。というわけで、簡単に計算できる方法を以下の式から見積もったのです。

rk1.gif

結果はこんな感じ。A nmという最長波長吸収帯を持つ分子のHOMO-LUMOギャップ(kcal/mol or eV)。

rk2.gif

 

例えば、最長波長吸収帯が400 nmに現れる化合物なら、そのHOMO-LUMOギャップはおよそ71 kcal/mol。

UVは溶液中で測定するので、厳密には、その分子の最安定構造におけるHOMO-LUMOギャップでは無いだろうし、遷移状態の構造も最安定構造とは異なります。分子によっては溶媒にかなり影響されるものもありますので、あくまでも目安程度の式ですが。簡単にまとめると以下のとおり。

rk3.gif

理論計算で最適化して見積もったHOMO-LUMOエネルギー差と、ほど良く相関が見られたのを覚えています。どうでしょう、みなさんの化合物の色とHOMO-LUMOギャップに近い値でしょうか??

また最長波長吸収帯は、化合物の色にも影響を与えます(注:最長波長吸収帯だけではなく、吸収帯全体の位置や吸光係数の大きさに依存します)。

 

Unknown
(画像: wikipediaより)

(紫:380-450nm、青:450-495nm、緑:495-570nm、黄色:570-590nm、橙色:590-620、赤:620-750nm)
「波長」には上図のような感じで色があり、化合物がそこに吸収帯を持つということは、それ
 以外の色を示すことになります。
例えば、300nm~辺りに強い吸収帯があると化合物は黄色、もう少し長波長側で400nm~だと赤~橙、600nm~緑、700nm~で濃青、800nm~黒に近い、といった具合でしょうか。

いろんな化合物の吸収帯の位置や組み合わせ、吸光係数の大きさを覚えると、論文や学会等で、新しい化合物の色を見た時に、
「ははぁ~ん、この辺りに吸収帯があってHOMO-LUMOギャップはこのくらいだな」と地味に楽しむことが出来ます。
と言うわけで、色のある新規化合物を論文に投稿する際には、きちんとUVも取りましょう!

他にも化合物の性質を簡単に見積もれる面白い方法を知っていたら、是非教えて下さい。
有益な情報はみんなで共有しましょう。

 

参考文献

[amazonjs asin=”3527285105″ locale=”JP” title=”UV-VIS Atlas of Organic Compounds”][amazonjs asin=”4431710817″ locale=”JP” title=”有機化合物の構造決定―スペクトルデータ集”]

 

関連記事

  1. シンポジウム・向山先生の思い出を語る会
  2. ワンチップ顕微鏡AminoMEを買ってみました
  3. ⾦属触媒・バイオ触媒の⼒で⽣物活性分⼦群の⾻格を不⻫合成
  4. アウグスト・ホルストマン  熱力学と化学熱力学の架け橋
  5. 最長のヘリセンをつくった
  6. Nature主催の動画コンペ「Science in Shorts…
  7. テストには書けない? カルボキシル化反応の話
  8. C–C, C–F, C–Nを切ってC–N, C–Fを繋げるβ-フ…

注目情報

ピックアップ記事

  1. 不安定さが取り柄!1,2,3-シクロヘキサトリエンの多彩な反応
  2. 酵素による光学分割 Enzymatic Optical Resolution
  3. オピオイド受容体、オレキシン受容体を標的とした創薬研究ーChemical Times 特集より
  4. 条件の「前後」も実験条件である【プロセス化学者のつぶやき】
  5. チェーンウォーキングを活用し、ホウ素2つを離れた位置へ導入する!
  6. 化学するアタマ―論理的思考力を鍛える本
  7. 安価な金属触媒でアルケンの高活性ヒドロシリル化を達成
  8. ヴァリンダー・アガーウォール Varinder K. Aggarwal
  9. 低分子ゲル化剤の特性・活用と、ゲル化・増粘の基礎【終了】
  10. 過酸による求核的エポキシ化 Nucleophilic Epoxidation with Peroxide

関連商品

ケムステYoutube

ケムステSlack

月別アーカイブ

2010年4月
 1234
567891011
12131415161718
19202122232425
2627282930  

注目情報

最新記事

条件の「前後」も実験条件である【プロセス化学者のつぶやき】

前回まで1. 設定温度と系内の実温度のお話2. 温度値をどう判断するか3. 反応操作をし…

そのpH、“本当にその場所”の値ですか?ニードル式pHセンサーを使ってみた!

突然ですが、「培養の再現性がなんか悪い」「同じ条件のはずなのに結果がズレる」といった経験はあ…

「骨格編集」×「ナノカーボン合成」〜ナノカーボン合成の新戦略を実証〜

第719回のスポットライトリサーチは、名古屋大学大学院工学研究科(忍久保研究室)博士後期課程2年の平…

【書評】立体化学 はじめの一歩

立体化学は,分子の三次元構造を理解するための重要な分野であり,有機化学や…

水のシミュレーション入門 — 水分子を計算機の中でどう”描く”か —

身近なのに、計算機にとって手強い"水"。本記事では、点電荷モデルから機械学習まで、その"描き方"の進…

◆◇◆◇ 第36回フォーラム・イン・ドージン開催のご案内 ◆◇◆◇

同仁化学研究所が熊本から世界へ情報発信するフォーラム・イン・ドージンの開催ご案内です。今年は『な…

『力』による円偏光発光のon/off制御を単一分子レベルで実現

第718回のスポットライトリサーチは、東京科学大学 物質理工学院(相良研究室)博士後期課程2年の野中…

数日かかっていた反応機構解析を、わずか数分に!

機械学習ポテンシャルが変える計算化学の現在近年、DFT計算による反応機構解析は広く行われるよ…

海外ポスドクのオファーをもらう【アメリカで Ph.D. を取る: 進路編】

ポスドクとして海外に留学する場合、希望する研究室の教授に直接連絡を取り、面接などを通して適性を判断さ…

MDで観るトライボロジー 〜原子が擦れるその場をシミュレーション〜

軽くて強いのに摩耗に弱いチタン合金は、航空機や人工関節に広く使われています。原子が擦れ合うその場を分…

実験器具・用品を試してみたシリーズ

スポットライトリサーチムービー

PAGE TOP