赤外線が分子を通過すると、分子の振動によって結合双極子モーメントが大幅に変化した場合に吸収が起こります。振動エネルギーレベル間の遷移は、通常赤外線周波数 (4000~400 cm^-1) に対応し、振動によって双極子モーメントが大幅に変化して分子が赤外線活性になった場合に吸収が起こります。分子結合にはさまざまな伸縮振動と曲げ振動があり、その結果、スペクトルにさまざまな強度のピークが生じます。IR 吸収の強さは、結合の双極子モーメントによって異なります。双極子モーメントは、結合に関連する電場です。2 つの反対の電荷がバネで結合されているとすると、電荷間の距離が変化すると双極子モーメントが変化します。
双極子モーメントが大幅に変化すると信号は強くなり、双極子モーメントが少し変化すると信号は弱くなります。したがって、振動電場は IR 放射を吸収するアンテナです。
たとえば、カルボニル二重結合は、C=C 二重結合の伸縮振動よりも C=O 伸縮振動による双極子モーメントの変化が大きいです。その結果、IR スペクトルではカルボニル二重結合は C=C 二重結合よりも強い信号を示します。さらに、ピーク強度はサンプル濃度と活性結合の数にも依存します。サンプル濃度が増加すると、ピーク強度も増加します。対称結合は IR 吸収に効率的ではありません。
章から 13:
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