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IRスペクトル帰属表|赤外吸収の官能基一覧

このインタラクティブなIRスペクトル帰属表は、80件超の特性吸収を官能基の分類ごとにまとめた赤外スペクトルの帰属チャートです。赤外分光の網羅的な帰属表としてご利用ください。官能基名、分類、波数で検索すると、結果がすぐに絞り込まれます。チャートのバーまたは表の行をクリックすると、詳しい注記、バンド形状、スペクトル例が表示されます。

SpectralBenchのFTIRピーク同定ツール英語も同じデータを使用しています。このツールはアップロードしたスペクトルのピークを自動で検出し、この帰属表と照合して、官能基を信頼度スコア付きで帰属します。FTIRスペクトルを領域ごとに解釈する手順は、FTIRスペクトルの読み方英語をご覧ください。

スペクトルをアップロードしてピークを同定
このチャートの使い方
  1. スペクトルからピーク位置(cm⁻¹単位の波数)を読み取ります。
  2. 検索ボックスに波数を入力すると、チャートと表の両方で該当する官能基が強調表示されます。チャートを見ながら探すこともできます。
  3. バンド形状(幅広・鋭い・二重線)と強度(強・中・弱)を使って帰属を絞り込みます。これらの特徴は、位置と同じくらい帰属の決め手となることが少なくありません。
  4. 裏付けとなるピークをほかにも探します。ほとんどの官能基は複数のバンドを示します。同じ官能基のバンドを二本か三本確認するほうが、一本のピークに頼るよりはるかに確実です。
IRスペクトル帰属表|主な官能基の吸収
官能基波数範囲 (cm⁻¹)強度バンド形状
O-H伸縮振動(水素結合)3200–3550強幅広
O-H伸縮振動(カルボン酸)2500–3300強幅広
N-H伸縮振動(1°アミン)3250–3500中二重線
N-H伸縮振動(アミド)3180–3350中幅広
C-H伸縮振動(CH₃、CH₂)2845–2970強鋭い
C-H伸縮振動(芳香族)3000–3100中鋭い
≡C-H伸縮振動(末端アルキン)3260–3330強鋭い
C≡N伸縮振動(ニトリル)2210–2260強鋭い
C=O伸縮振動(ケトン)1705–1725強鋭い
C=O伸縮振動(アルデヒド)1720–1740強鋭い
C=O伸縮振動(エステル)1735–1750強鋭い
C=O伸縮振動(カルボン酸)1700–1725強鋭い
C=O伸縮振動(アミドI)1630–1690強鋭い
C=C伸縮振動(芳香族)1450–1615可変鋭い
C=C伸縮振動(アルケン)1620–1680可変鋭い
NO₂伸縮振動(ニトロ)1310–1570強鋭い
C-O伸縮振動(エステルC-O-C)1150–1300強鋭い
C-O伸縮振動(アルコール)1000–1210強鋭い
S=O伸縮振動(スルホン)1120–1350強鋭い
Si-O伸縮振動1000–1100強幅広

FTIR特性吸収帯チャート

行をタップまたはクリックすると詳細が表示されます。バーは官能基の分類ごとに色分けされ、色の濃さがバンド強度を表します。

アルコール・フェノール

カルボン酸

アミン

アミド

アルカン

アルケン

芳香族化合物

アルキン

アルデヒド

ニトリル

アジド

イソシアネート

イソチオシアネート

ケトン

エステル

酸無水物

酸ハロゲン化物

ラクトン

炭酸エステル

尿素誘導体

ニトロ化合物

イミン

アルコール

エーテル

スルホキシド

スルホン

スルホン酸エステル・塩

ハロアルカン

リン化合物

有機ケイ素化合物

エポキシド

フェノール

チオエーテル

ボロン酸

官能基の特性吸収

アルコール・フェノール

カルボン酸

アミン

アミド

アルカン

アルケン

芳香族化合物

アルキン

アルデヒド

ニトリル

アジド

イソシアネート

イソチオシアネート

ケトン

エステル

酸無水物

酸ハロゲン化物

ラクトン

炭酸エステル

尿素誘導体

ニトロ化合物

イミン

アルコール

エーテル

スルホキシド

スルホン

スルホン酸エステル・塩

ハロアルカン

リン化合物

有機ケイ素化合物

エポキシド

フェノール

チオエーテル

ボロン酸

ピークを手作業で調べるのは大変ですか? スペクトルをFTIRピーク同定ツール英語にアップロードすると、信頼度スコア付きで自動帰属できます。スペクトルのピークを同定する

赤外スペクトルの帰属チャート|FTIRの吸収帯の読み方

赤外スペクトルのチャートは、波数(cm⁻¹)に対して透過率または吸光度をプロットしたもので、谷またはピークの一つひとつが特定の結合の振動に対応します。上の表の官能基は、吸収を示すスペクトル領域の順に並んでいます。高波数側のO-H伸縮振動やN-H伸縮振動から始まり、1500 cm⁻¹以下の指紋領域まで続きます。この配置を理解しておくと、どのFTIRデータ表を使う場合でも、ピークを体系的に帰属しやすくなります。

赤外分光の帰属表を使う際の注意点

  • 波数範囲はおおよその目安です。正確なピーク位置は、分子環境、置換基効果、試料の状態(固体・液体・気体)によって変わります。
  • 水素結合があると、O-HとN-Hの伸縮振動は低波数側へシフトし、バンドは著しく幅広くなります。カルボン酸二量体のように強く水素結合した系では、3650 cm⁻¹にある「遊離」O-Hが3000 cm⁻¹以下までシフトすることがあります。
  • 二重結合や芳香環との共役により、C=O伸縮振動の波数は20–40 cm⁻¹低下します。α,β-不飽和ケトンは、1715 cm⁻¹ではなく1680 cm⁻¹付近に吸収を示します。
  • 固体状態(KBr錠剤法、全反射測定法〔ATR法〕)と溶液のスペクトルでは、ピーク位置や強度が異なることがあります。ATR補正である程度は補えますが、スペクトルを比較する際は、どの測定法を用いたかを必ず記録してください。
  • 一本のピークだけで官能基を帰属しないでください。決め手となる複数のバンドを照らし合わせます。たとえばエステルなら、1740 cm⁻¹付近のC=O伸縮振動と、1240 cm⁻¹付近の強いC-O伸縮振動の両方を確認します。

関連リソース

よくある質問

IRスペクトル帰属表とは何ですか?

IRスペクトル帰属表(特性吸収帯表とも呼ばれます)は、一般的な官能基の特性赤外吸収波数をまとめた参照表です。各項目には、波数範囲(cm⁻¹)、予想される強度(強・中・弱)、バンド形状(幅広・鋭い・二重線)、その吸収を示す官能基が記載されています。分光分析の専門家は、観測されたピークを既知の吸収範囲と照合することで、この表を未知化合物の同定に使います。

赤外スペクトルのチャートはどう読めばよいですか?

高波数側の端(4000 cm⁻¹)から始めて、指紋領域(1500 cm⁻¹以下)に向かって読み進めます。3200–3600 cm⁻¹付近の幅広いO-HまたはN-H伸縮振動、2800–3100 cm⁻¹付近の鋭いC-H伸縮振動、1630–1850 cm⁻¹の強いカルボニル(C=O)バンド、そして1500 cm⁻¹以下の複雑な指紋領域を確認します。観測された各バンドの位置、強度、形状を参照表と照合して、官能基を帰属します。

IRスペクトルから官能基を同定するにはどうすればよいですか?

観測された吸収バンドを既知の波数範囲と照合して、官能基を同定します。O-H伸縮振動は3200–3550 cm⁻¹付近に幅広いバンドを示し、C=O伸縮振動は1630–1850 cm⁻¹に強く鋭いピークを示します。C-H伸縮振動は2800–3100 cm⁻¹付近に鋭いバンドとして現れます。位置だけでなく、強度とバンド形状も必ず考慮してください。たとえば3300 cm⁻¹の幅広いバンドはO-H(アルコール)を示唆しますが、同じ位置にある中程度の強度の二重線はN-H(第一級アミン)を示唆します。同じ官能基に由来する裏付けとなるピークを探して、帰属を確認してください。

FTIRでO-H基を示す波数範囲はどこですか?

遊離(水素結合していない)O-Hの伸縮振動は、3610–3670 cm⁻¹付近に鋭いピークとして現れます。アルコールやフェノールの水素結合したO-Hは、3200–3550 cm⁻¹に幅広いバンドを示します。カルボン酸のO-Hはさらに幅広く、2500–3300 cm⁻¹にわたって現れ、C-H伸縮振動と重なることがよくあります。O-Hバンドの幅は、試料中の水素結合の強さとその多様さをそのまま反映しています。

FTIRと赤外分光法の違いは何ですか?

赤外分光法(IR)は、分子が赤外光をどのように吸収するかを測定する手法の総称です。フーリエ変換赤外分光法(FTIR)はその現在主流の方式で、干渉計とフーリエ変換演算を用いて、波長を順に掃引するのではなく、スペクトル全体を同時に取得します。FTIRは従来の分散型赤外分光光度計と比べて高速・高感度で、波数精度にも優れています。現在では、ほぼすべての赤外分光光度計がFTIR方式を採用しています。

実際に試してみましょう

学んだ内容を実践しましょう。スペクトルを開いて、すべての解析ツールを1か所で使えます。

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