Spectroscopy and Structure Determination CHAPTER 12 Spectroscopy and Structure Determination

유기화합물의 구조분석 유기화학에서 중요한 단계 중 하나는 화합물의 구조 결정 단계 구조결정의 첫 단계: 원소분석 유기화학에서 중요한 단계 중 하나는 화합물의 구조 결정 단계 구조결정의 첫 단계: 원소분석 각 원소의 존재 비율확인: 실험식 (empirical formula) 을 계산 실험식이 정수 배인 분자량 확인 원소분석은 화합물의 순도를 결정하는 표준이기도 하다 초기의 구조분석은 원자가 어떤 배열을 하고 있는가? 어떤 작용기가 있는가? 탄소결합의 골격은 어떠한가? 분자가 사슬 화합물인지 또는 고리 화합물인지, 가지를 달고 있는 지 ? 벤젠고리는 있는지 ? 등과 같은 모든 질문에 대한 해답을 화학반응에 의존 화학반응 및 합성에 의한 구조결정 방법은 많은 시간 과 노력이 필요: 꼭 필요한 경우에는 현재도 사용 1940 년대 이래로 분광 학적인 방법이 발달: 구조결정의 과정이 간단하고 신속해짐 분광학적인 방법은.. - 일반적으로 시료의 양이 적어도 가능 - 분석 시료의 회수 가능 - 스펙트럼에서 얻 을 수 있는 구조에 대한 정보는 보통 화학반응에서 얻는 정보보다 더 자세하고 확실 Copyright Houghton Mifflin Company. All rights reserved.

분광학의 원리 12.1 빛 에너지 E 와 진동수 (frequency) v 의 관계: E = hv : 빛의 에너지와 진동수는 직접적인 관계가 있음을 말해 준다  빛의 진동수와 파장은 반비례: E = hc/, 왜냐하면  = c/  λ는 빛의 파장 (wavelength), C 는 빛의 속도  빛의 파장이 짧을수록 그 에너지는 커진다 파장 (wavelength, ): 파동의 최고점 사이의 거리 진동수 (frequency, ): 단위 시간 (1초)당 어떤 한 점을 지나는 파동들의 수 (1/s = Hz) 진폭 (amplitude): 파동의 중앙선으로부터 봉우리 또는 골짜기까지의 수직거리 Copyright Houghton Mifflin Company. All rights reserved.

전자기 복사선의 파장 별 명칭 : γ-선, χ-선, 자외선, 적외선, 마이크로파, 라디오 파 (RF) 전자기 복사선의 이해 전자기 복사선의 파장 별 명칭 : γ-선, χ-선, 자외선, 적외선, 마이크로파, 라디오 파 (RF) 전자기 복사선은 음향과 같은 파동과는 달리 전파를 지지해 주는 매질을 필요로 하지 않음  진공에서도 쉽게 통과  전자기 복사선은 서로 수직으로 진동하는 전기장과 자기장으로 구성  전자기 복사선의 특성 : 파동성과 입자성의 이중성    파동성의 특징 - 굴절, 반사 및 회절    입자성의 특징 – 광전효과 (photoelectric effect by Einstein) Copyright Houghton Mifflin Company. All rights reserved.

분자는 다양한 에너지 준위 (level) 로 존재 - 분자에서 결합은 굽힘 (bend), 신축 (stretch), 또는 회전 (rotate) 을 하고 있다 - 전자는 한 궤도함수에서 다른 궤도함수로 이동한다 이 과정은 모두 양자화 (quantized) 되어 있다  결합의 굽힘 , 신축 , 회전은 어떤 정해진 진동수를 가지고 진행되며 전자가 다른 에너지 준위로 이동할 때도 어떤 일정한 에너지 준위로만 진행 여러 가지 스펙트럼을 측정하는 것은 이들 에너지 준위의 차이를 측정하는 것 Copyright Houghton Mifflin Company. All rights reserved.

 분광학의 기본 scheme E1 에너지 준위에 있는 어떤 분자에 빛을 쬐면 빛은 분자를 통과하여 검출기에 도달 분자가 빛을 흡수하지 않는 한 검출기가 검출한 빛의 양과 광원에서 방출한 빛의 양은 동일  분자가 E1준위에서 E2 로 전이 (transition) 할 때의 진동수와 빛의 진통수가 일치하면 분자는 빛을 흡수하여 빛이 검출기에 나타나지 않음 스펙트럼: 방출한 빛의 에너지를 점차적으로 변화시키면서 검출기에 들어온 빛의 에너지를 기록한 것 어떤 전이는 더 많은 에너지를 필요로 하며 스펙트럼을 얻기 위해서는 적절한 파장 의 빛을 복사 (radiation) 하여야 한다 - 핵자기공명 (NMR: nuclear magnetic resonance) - 적외선 (IR: infra red) - 자외선 -가시광선 (UV-vis: ultraviolet-visible) 분광학 Copyright Houghton Mifflin Company. All rights reserved.

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핵자기공명 (NMR) 분광학 12.2 핵자기 공명 (NMR) 분광학: 분광학 중에서 유기분자의 구조결정에 가장 큰 영향을 끼친 분야 (1950 년대 후반 핵자기 공명 기기가 시판) 핵자기 공명에 관한 이론  어떤 핵은 전하를 띠고 있으므로 자전운동 (spinning) 을 하며 자장 (magnetic field) 이 생긴다 따라서 자전하는 핵은 아주 작은 자석처럼 운동  유기 화합물의 구조결정 에서 가장 중요한 핵은 lH (보통 수소) 와 l3C (보통 탄소의 비 방사성 동위원소, 자연에 약 1% 존재)  대부분의 유기 화합물에는 l2C 와 l60 가 있으나 이 원자의 핵에는 스핀 (spin) 이 없으므로 NMR 스펙트럼에 나타나지 않음 Copyright Houghton Mifflin Company. All rights reserved.

스핀이 있는 핵을 강력한 자석의 두 극 사이에 가져가면 핵의 자장은 외부에서 걸 어 준 자장과 방향이 같거나 혹은 다르게 배열 핵의 자장과 외부에서 걸어 준 자장의 방향이 같은 핵의 에너지 상태는 방향이 반대인 핵의 에너지 상태보다 조금 낮다 라디오 주파수 (Radio Frequency) 영역의 에너지를 이용하면 에너지 가 낮은 상태에 있는 핵을 높은 에너지 상태로 보낼 수 있다 (핵의 스핀 방향이 ‘바뀐다’) 두 스핀상태의 에너지 차이는 외부에서 걸어 준 자장의 세기에 의존  자장의 세기가 강할수록 에너지 차이는 커진다 Copyright Houghton Mifflin Company. All rights reserved.

Figure 12.2 Nuclei in a magnetic field Copyright Houghton Mifflin Company. All rights reserved.

 NMR 스펙트럼의 측정 1H NMR 스펙트럼은 보통 다음과 같은 방법으로 얻는다 1. 구조를 알고자 하는 시료 (보통 몇 mg 정도) 를 적당한 비활성 용매에 녹인다 2. 용매에는 1H 핵이 없거나 수소 원자를 중수소로 치환한 용매 (CDCl3, CD3COCD3) 를 사용 시료를 녹인 후 여기에 표준물질 (reference compound) 을 조금 넣는다 3. 이 용액을 가느다란 유리관에 넣은 후 자장의 두 극 사이에 위치한 rf (radiofrequency) 코일의 중앙에 넣는다 4. 핵의 스핀은 자장의 방향과 반대 또는 같은 방향으로 배열 4. RF 코일을 통하여 에너지를 연속적으로 증가 시키면서 핵에 가하고, 이 가해진 에너지가 낮은 에너지 상태의 스핀과 높은 에너지 상태의 스핀의 에너지 차이와 일치하면 특정 핵은 에너지를 흡수 이때 핵은 공명상태에 있다고 하며, 핵자기공명 (nuclear magnetic resonance) 이 라고 부른다 시료가 흡수한 에너지와 외부에서 걸어준 RF 코일의 진동수의 관계를 그래프로 나타낸 것이 NMR 스펙트럼 Copyright Houghton Mifflin Company. All rights reserved.

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 화학적 이동 과 피크의 넓이 모든 1H 의 핵은 그 화학적 환경이 다르므로 (전자적 환경이 다름), 같은 라디오 주파수에서 스핀의 방향이 바뀌는 것은 아니다  서로 다른 화학적 이동 값을 가진다 피크의 위치는  (delta) 값으로 표시 Tetramethylsilane [TMS, (CH3)4Si] 이 라는 물질의 피크를 기준으로 하여 얼마나 이 동하였는가를 나타낸다 TMS 를 표준물질로 선택한 이유는 다음과 같다 1. TMS 의 수소 12개 가 모두 동일하여 피크는 1 개만 나타나고 이 피크의 위치가 기준점이 된다 2. TMS 의 피크는 대부분 유기 화합물의 1H 보다 높은 자장 영역에 나타나므로 구별하기 쉽다 3. TMS 는 대부분 유기 화합물과 반응하지 않고 끓는점이 낮기 때 문에 NMR 측정 후 쉽게 제거 할 수 있다 Copyright Houghton Mifflin Company. All rights reserved.

 값이 1.00 이면 TMS로부터 100 만분의 1 (ppm) 만큼 낮은 장으로 떨어져 있음을 의미 유기 화합물의 H 는 대부분 TMS 보다 낮은 장 (downfield) 쪽에 나타나며 TMS 피크로부터의 거리를 값으로 나타낸다  값이 1.00 이면 TMS로부터 100 만분의 1 (ppm) 만큼 낮은 장으로 떨어져 있음을 의미 1H 신호의  값 , 즉 TMS로부터의 상대적인 이동거리를 화학적 이동 (chemical shift) 이라고 하며 수소 원자의 화학적 환경에 따라 그 값은 다르다 Copyright Houghton Mifflin Company. All rights reserved.

p- 자일렌 (p-xylene) 의 스펙트럼에서,  2.30 과  7.10 에 피크가 존재 이 두 피크는 분자 내에 두 가지 종류’ 의 수소 , 즉 메틸 수소와 방향족 수소가 있음을 말해 준다 어느 피크가 어느 수소에 해당하는가 ? 피크의 면적을 측정 피크면적 (peak area) 은 그 피크에 해당 하는 수소의 개수에 비례 모든 NMR 분광기는 피크 위에 적분선 (integration line) 을 그리게 되며 피크의 면적을 측정할 수 있는 전자장비가 내장 이 적분선의 수직선 길이의 비가 피크면적의 비 그러므로 p-자일렌의 스펙트럼에서  2.30 과  7.10 의 피크 면적 비는 3:2 (또는 6:4) 라는 것을 알 수 있다 이 면적 비로부터  2.30 의 피크에는 메틸 수소가 6 개 있고,  7.10 에는 방향족 고리수소가 4 개 있다는 것을 알 수 있다 Copyright Houghton Mifflin Company. All rights reserved.

NMR 스펙트럼의 피크를 지정하는 보다 일반적인 방법은, 측정한 수소의 화학적 이동 값  와 이미 구조를 알고 있는 화합물의  값을 비교하는 것 Ex) 대부분의 방향족 수소는 화학적 이동 값으로  7.0 부근의 영역, CH3-Ar 의 메틸 수소는  2.2 ~ 2.5 부근 Copyright Houghton Mifflin Company. All rights reserved.

화학적 이동에 영향을 끼치는 인자 여러 인자 중에서 수소 핵의 순간적인 환경에 영향을 미치는 중요한 인자로서 전기음성도가 큰 원자나 원자단은 일반적으로 피크가 낮은 장 쪽으로 화학적 이동이 일어나게 한다 -CH3 -CH2Cl -CHCl2 ~  0.9 ~  3.7 ~  5.8 IH 핵 주위의 전자운동은 하나의 작은 자장을 형성하며 이 자장이 핵을 둘러싸고 있어서 외부에서 걸어 준 자장의 영향을 감소시킨다 (shielding, 가로막기) Cl 은 전자 끄는 기이므로 1H 핵 주위의 전자밀도를 감소시켜 1H 주위의 작은 자장은 매우 약하고 핵을 둘러싸고 있는 정도 또한 매우 약하여 외부에서 걸어 준 자장을 가로막지 못한다 (deshielding, 벗김) 그러므로 외부에서 걸어 준 낮은 자기장이나 낮은 진동수에서 스핀 방향이 바뀌는 공명이 일어난다 Cl 이 많을수록 영향이 커져서 피크는 낮은 장으로 이동 Copyright Houghton Mifflin Company. All rights reserved.

화학적 이동에 영향을 미치는 두 번째 요인은 π 전자의 존재 여부 수소가 결합 하고 있는 탄소가 다중결합 또는 방향족 결합의 일부이면 포화탄소와의 결합보다 낮은 장으로 화학적 이동이 일어난다 Copyright Houghton Mifflin Company. All rights reserved.

 스핀-스핀 갈라짐 많은 유기 화합물의 NMR 스펙트럼은 1 개의 피크 (단일선, singlet) 보다 복잡  복잡한 피크가 구조결정에 유용한 정보를 제공 Diethylether 의 1HNMR 스펙트럼:  CH3 의 동일한 수소 6 개 ( 0.9) 와 산소 옆에 있는 CH2 의 동일한 4 개의 수소 ( 3.5); 두 피크의 면적 비는 6:4  단일선은 없고 CH3 신호는 1:2:1 의 3 개의 면적 비로 갈라진 삼중선 (triplet); CH2 피크는 4 개로 갈라져 사중선 (quartet) 이며 1:3:3:1 의 비율로 나타남  스핀-스핀 갈라짐 (spin-spin splitting) 이라고 하며 이 갈라짐은 분자구조를 결정하는 중대한 정보제공 Copyright Houghton Mifflin Company. All rights reserved.

스핀 -스핀 갈라짐 현상 은 n + I 규칙으로 예측 NMR 스펙트럼을 측정할 때 각각의 수소는 외부 자기장에 대한 ‘느낌 (feel)’ 뿐만 아니라 이웃하고 있는 수소가 만들어 내는 작은 자기장도 느끼게 된다 어떤 탄소에 있는 수소 핵을 들뜨게 하면 바로 이웃하여 있는 탄소에 결합된 수소 핵도 거의 같은 확률로 높은 에너지 스핀상태나 낮은 에너지의 스핀상태에 있게 된다 (왜냐하면 두 스핀상태의 에너지 차이는 아주 작기 때문) 따라서 측정하고자 하는 핵의 자 기장이 이웃한 수소 핵에서 생성된 작은 자기장에 의해 간섭을 받게 된다  스핀 -스핀 갈라짐 현상이 일어난다 스핀 -스핀 갈라짐 현상 은 n + I 규칙으로 예측 1H 핵 1 개 또는 동일한 1H 핵의 집단 (CH3-, -CH2-) 은 이웃한 탄소에 결합된 수소가 n 개인 경우 n + 1 개의 선으로 갈라진다 diethyl ether 의 경우, 각 CH3 의 수소 핵은 이웃 탄소에 2 개의 1H (CH2기 ) 가 있으므로 CH3 신호는 2 + l = 3 의 삼중선으로 갈라짐 CH2 의 수소는 이웃한 탄소에 3 개의 수소 (CH3) 가 있으므로 CH2 의 신호는 3 + 1 = 4 의 사중선으로 갈라짐 Copyright Houghton Mifflin Company. All rights reserved.

Ha 는 바로 이웃한 탄소에 동일하지 않은 (nonequivalent) 수소 Hb 를 가지고 있다 외부 자기장에 의해서 Ha 의 신호가 나타나는 동안 Hb 는 높은 에너지 상태의 스핀과 낮은 에너지 상태의 스핀으로 존재  두 가지 스핀상태의 존재 확률은 거의 동일하며 두 스핀상태가 영향을 주면서 Ha 와 상호작용하면 Ha 신호는 2 개의 같은 선으로 갈라져서 이중선 스펙트럼을 나타냄 Ha 신호가 나타나는 동안 상호작용하는 수소 Hb 가 2 개 있는데 이 두 Hb 의 스핀상태 는 세 가지가 가능 두 스핀이 모두 높은 에너지 상태 또는, 낮은 에너지 상태에 놓일 수 있는가 하면, 하 나는 낮고 하나는 높은 에너지상태에 있을 수 있는데 이 경우에는 두 가지 방법 가능  Ha 의 신호는 Hb 와 상호작용하면서 1 : 2 : 1 의 상대적 면적비율로 된 삼 중선 스펙트럼을 나타냄 Hb 신호는 이웃한 두 가지 가능한 스핀상태의 Ha 와 상호작용하여 이중선 스펙트럼을 나타냄 Copyright Houghton Mifflin Company. All rights reserved.

1H 핵의 신호가 옆에 있는 1H 때문에 갈라지는 현상을 짝지음 (coupling) 이라고 한다 신호가 갈라질 때 갈라진 선의 간격을 Hz 의 단위로 나타내며 이 값을 짝지음 상수 (coupling constant) 라고 한다 두 핵의 거리가 멀리 떨어져 있으면 스핀 -스핀 갈라짐도 약해진다 짝지음 상수는 시스-트랜스 이성질체를 구별하는 데 유용하며 벤젠고리에서 치환기의 위치를 결정하는 데 도움이 된다 화학적으로 동일한 1H 핵은 이웃하여 있어도 서로 짝지음 하지 않는다 Ex) BrCH2CH2Br 의 1H NMR 은 수소 핵 4 개에 대하여 단일선 1 개만 보여 준다 .  이들은 동일한 화학적 이동값을 가지므로 짝지음에 의한 스핀 -스핀 갈라짐 현상이 없다 Copyright Houghton Mifflin Company. All rights reserved.

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1HNMR 스펙트럼은 매우 복잡한 스펙트럼을 보이는 경우도 있음  이웃한 탄소의 수소가 비슷한 화학적 환경을 가지고 있지만,  값이 같지 않을 경우 나타나는 현상 Ex) 페놀의 경우, 방향족 수소 ( 6.8~7.4) 와 하이드록시기의 수소 ( 4.95) 를 쉽게 구별할 수 있다 그러나 방향족 수소의 복잡한 다중선 (multiplet) 스펙트럼은 n + 1 규칙으로 설명할 수 없다 1HNMR 분광학은 구조를 결정할 때 다음과 같은 정보를 제공한다 1. 신호의 수와 화학적 이동 값으로 그 분자에 있는 화학적으로 다른 수소의 종류를 확인 2. 피크의 면적은 각 종류의 수소가 몇 개씩인지를 알 수 있게 한다 3. 스핀-스핀 갈라짐 현상으로 서로 이웃한 탄소에 수소가 몇 개 있는지를 알 수 있게 해 준다 Copyright Houghton Mifflin Company. All rights reserved.

13C NMR 분광학 12.3 1HNMR 스펙트럼은 분자 내에서 수소의 배열상태에 대한정보를 제공 l3C NMR 스펙트럼은 탄소 골격에 대한 정보를 제공하여 준다 보통 l2C 는 핵의 스핀이 없으나 동위원소인 l3C 에는 핵 스핀이 존재 (NMR active) 13C 은 12C 의 1.1 % 정도밖에 존재하지 않고 높은 에너지 스핀 (high spin) 과 낮은 에너지 스핀 (low spin) 간의 에너지 차이도 매우 작아서 13C NMR 은 매우 정밀해야 한다 13C 스펙트럼은 여러 가지 면에서 1H 스펙트럼과 다르다 - 3C 의 화학적 이동 ( 값의 변화 ) 은 1H 보다 훨씬 넓은 범위에 걸쳐 일어남 - 1H 에서는 TMS 에서  0 ~10 ppm 정도 낮은 장으로 이동하지만 13C 에서는 무려 0 ~ 200 ppm 이나 낮은 장으로 이동 - 넓은 범위에 걸쳐서 화학적 이동값이 나타나므로 1H 스펙트럼보다 I3C 스펙트럼이 단순 13C 의  값도 역시 TMS 를 기준 측정 Copyright Houghton Mifflin Company. All rights reserved.

13C 스펙트럼을 얻을 때 필요에 따라 13C-1H 스핀-스핀 갈라짐이 일어나도록 하거나 일어나지 않도록 조절 가능 13C 은 자연계에 존재하는 비율이 매우 낮기 때문에 한 분자 내에서 서로 이웃한 두 개의 탄소가 발견될 가능성은 낮다  13C-13C 의 스핀 -스핀 갈라짐은 거의 볼 수 없다 13C-1H 스핀 -스핀 갈라짐은 여전히 존재 13C 스펙트럼을 얻을 때 필요에 따라 13C-1H 스핀-스핀 갈라짐이 일어나도록 하거나 일어나지 않도록 조절 가능 1H 갈라짐이 없는 스펙트럼 [ 양성자 짝풀린 스펙트럼 (Proton-decoupled spectrum)] 에는 각 탄소에 해당하는 단일선이 존재 13C-1H 갈라짐은 n + l 규칙 적용 13C 핵에 대한 각각의 신호는 각 탄소에 직접 결합하고 있는 수소 핵에 의하여 분리가 된다 13C 은 1H 에 의한 짝지음으로 CH3 는 사중선 (수소 3 개, 그러므로 n + 1 =4), CH2 는 삼중선, CH 는 이중선으로 나타난다 Copyright Houghton Mifflin Company. All rights reserved.

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적외선 분광학 12.4 적외선 진동수는 대개 파수 (wave number) 의 단위로 표시  1 cm 당 파수로 정의  이 진동수 범위는 대략 2~ 12 kca1/mol 에 해당하며 이 에너지는 결합의 진동 (결합의 신축 및 굽힘과 같은 운동형태 ) 에 영향을 줄 수 있는 크기이지만 결합을 끊을 수 없는 적은 양이다 Copyright Houghton Mifflin Company. All rights reserved.

어떤 특정한 형태의 결합에서 신축운동의 진동수는 좁은 범위 내에 들어 있다  적외선 분광기는 분자에 존재하는 결합의 형태를 알아 내는 데 유용한 기기이다 표 12.4 는 유기 분자에서 주로 일어나는 신축 진동수 (stretching frequency) 와 그에 해당하는 결합의 형태를 나타낸 것이다 Copyright Houghton Mifflin Company. All rights reserved.

소량의 화합물을 적외선이 나오 는 통로에 놓으면 분광기는 자동적으로 진동수 영역의 빛을 조사하며 기록계는 시료를 통과한 빛의 백분율을 기록하며 시료가 흡수한 빛은 스펙트럼의 띠 (band) 로 나타난다 Copyright Houghton Mifflin Company. All rights reserved.

같은 작용 기의 띠 (functional group band) 는 어떤 분자에 포함되어 있든 대개는 같은 영역에 나 타난다  cyclopentanone 과 cyclohexanone 에서 C-H 띠의 위치와 C=O 띠의 위치는 두 화합물에서 각각 비슷한 위치에 나타난다 (1500~4000 cm-1)  cyclopentanone 과 cyclohexanone IR 스펙트럼은 낮은 진동수 영역 또는 지문영역 (fngerprint region) 인 700~1500 cm-l 에서 다르게 나타난다  이 영역의 띠는 원자의 신축운동과 굽힘 운동이 뒤섞여 나타나며 화합물마다 다르다 적외선 스펙트럼은 작용 기가 나타나는 영역을 살펴봄으로써 분자에 어 떤 형태의 결합이 있는지를 알려 주며 지문영역을 살펴봄으로써 두 물질이 같은지 다른지를 알 수 있게 해 준다 Copyright Houghton Mifflin Company. All rights reserved.

가시광선과 자외선 분광학 12.5 스펙트럼의 가시영역은 빛의 파장이 400~800 나노미터 (nm, 1 nm = 10-9 meter) 인 영역 에 해당한다 자외선 영역은 파장이 보다 짧은 200 - 400 nm 이고 적외선 영역은 보다 긴 2500 nm 이상 가시광선 영역의 빛 에너지는 37~75 kcal/mol 이고 자외선 영역은 75 – 150 kcal/mol 이나 된다  전자 1 개가 채워져 있는 분자 궤도함수에서 보다 높은 에너지 상태에 있는 비어 있는 분자 궤도함수로 이동 [전자전이 (electronic transition)]하는 데 필요한 에너지에 해당한다 ΔE = [E (excited) – E (ground)] = hv Copyright Houghton Mifflin Company. All rights reserved.

피크는 어떤 파장에서 최대가 되는 것을 나타낸다 적외선 스펙트럼과는 달리 가시 광선-자외선 스펙트럼 (visible-ultraviolet spectrum) 은 피크가 넓고 그 수도 적다 피크는 어떤 파장에서 최대가 되는 것을 나타낸다 Ex: 콘쥬게이션 (conjugation) 되어 있는 불포화 케톤 (unsaturated ketone) 의 피크는 λmax = 232 nm 에 서 강한 흡수를 보이고 λmax= 330 nm 에서 매우 약한 흡수 를 보인다  파장이 짧은 영역의 띠는 π 전자 전이에 해당하는 것이고 긴 파장 영역의 약한 흡수 띠는 카보닐 산소에 있는 비결합 전자의 전이에 해당 Copyright Houghton Mifflin Company. All rights reserved.

흡수 띠의 강도는 그 분자의 구조와 빛 을 흡수하는 분자의 수에 의존 Beer-Lambert의 실험식 주어진 파장에서 빛을 흡수 할 수 있는 분자가 많고 효과적으로 흡수 하면 빛의 흡수 정도는 더 커짐 일정 파장에서 A = log (I0/I) = εcl A: 흡광도 (absorbance) I0 = 시료에 들어가는 빛의 세기 I = 시료로 부터 나오는 빛의 세기 c = 용질의 몰 농도 (molar concentration) l = 시료용기의 길이 (cm) ε = 몰 흡광계수 (molar absorptivity) 몰 흡광계수는 전자전이를 일으키는 분자의 고유한 특징 Copyright Houghton Mifflin Company. All rights reserved.

transmittance (T = I/I0) UV 기기장치 transmittance (T = I/I0) absorbance (A= log I0/I). Copyright Houghton Mifflin Company. All rights reserved.

가시광선-자외선 스펙트럼은 콘쥬게이트 되어 있는 불포화화합물을 검출하는데 흔히 이용된다 일반적으로 이중결합이 없거나 있어도 하나밖에 없는 경우는 가시광선-자외선 영역 (200-800 nm)을 흡수하지 않으나 콘쥬게이트된 계는 이 영역을 흡수한다 콘쥬게이션이 확대되면 최대흡수파장은 장파장 쪽으로 이동한다 Copyright Houghton Mifflin Company. All rights reserved.