[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. 柔軟な姿勢が成功を引き寄せた50代技術者の初転職。現職と同等の待…
  2. 今さら聞けないカラムクロマト
  3. 2007年度ノーベル化学賞を予想!(3)
  4. iPadで計算化学にチャレンジ:iSpartan
  5. ニルスの不思議な受賞 Nils Gustaf Dalénについて…
  6. ケムステイブニングミキサー2016へ参加しよう!
  7. ヒスチジン近傍選択的なタンパク質主鎖修飾法
  8. 世界最小電圧の乾電池1本で光る青色有機EL

注目情報

ピックアップ記事

  1. バックワルド・ハートウィグ クロスカップリング Buchwald-Hartwig Cross Coupling
  2. 5-ヒドロキシトリプトファン選択的な生体共役反応
  3. 健康的なPC作業環境のすすめ
  4. 第94回日本化学会付設展示会ケムステキャンペーン!Part III
  5. ベン・シェンBen Shen
  6. 無水酢酸は麻薬の原料?
  7. 【なんと簡単な!】 カーボンナノリングを用いた多孔性ナノシートのボトムアップ合成
  8. 中村栄一 Eiichi Nakamura
  9. 可視光酸化還元触媒 Visible Light Photoredox Catalyst
  10. 「話すのが得意」でも面接が通らない人の特徴

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

“とび跳ねる水滴”に潜む物理 〜接触時間とエネルギー源で読む撥水・防氷のテク〜

熱したフライパンに落ちた水滴が、玉になってコロコロと走り回り、冷えた面では、結露水が合体した瞬間に跳…

AI時代に研究者がすでに持っている力・これから伸ばしたい力

論文要約や文献検索など、研究現場でもAI活用が日常化する一方、「自分の仕事の先行き」に漠然とした不安…

miHub®を活用した探索的データ解析の実践

開催概要研究開発においてデータ活用が進む中、機械学習モデルの構築や予測解析に…

“ある特効薬”のはなし ~本田宗一郎氏の回想から

Tshozoです。最近実家に戻っては色々と廃棄するなどの店じまいを少しずつ進めているのですが、中…

高分子鎖を束ねた新しい共重合体「束状共重合体」が誕生

第715回のスポットライトリサーチは、東京大学大学院 工学系研究科(植村研究室)に所属されていた亀谷…

2026年「有機溶媒危機」へのアンサー。北大発・メカノクロスが挑む、溶媒に依存しない新たな合成法 = “メカノケミカル有機合成”の社会実装

株式会社メカノクロスは、メカノケミカル有機合成技術の社会実装に挑む北海道大学発の…

“壊れないよう” に作ってきた半導体ポリマーを、あえて “壊れるよう” に作る化学

半導体ポリマーは長いあいだ、「いかに壊れにくく、長持ちさせるか」といったような安定性を競って進歩して…

有機合成化学協会誌2026年7月号:固体高分子電解質・電子ドナー・アクセプター錯体・機械学習法・trichodermamide類・エナンチオ選択的スキップジエン合成法

有機合成化学協会が発行する有機合成化学協会誌、2026年7月号がオンラインで公開されています。…

第62回Vシンポ「見えない空気を科学する~センサによる室内環境・臭気の見える化と快適空間デザインの最前線~」を開催します!

こんにちは、Macyです。第62回Vシンポのご案内をさせていただきます。今回は、前回同様…

【協和ファーマケミカル】新卒採用情報(2028年卒)

協和ファーマケミカルが求めているのは、有機合成の知識や実験経験を身につけ、活かし…

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