IR 스펙트럼에서 지문 영역

IR 스펙트럼에서 지문 영역

 

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IR 스펙트럼에 대해 배울 때

“지문 영역 (fingerprint region)”이란 용어가 나오는데,

필자가 생각하기에,

쓸데없는 용어를 초기 분광학자들이 만들어 놓은 것 같다.

( 이 때문인지 몇몇 분광학 교재에서는

IR을 다룰 때 이 용어를 아예 언급조차 안한다. )

 

 

 

왜냐하면,

소위 지문 영역이라 설명하는

600 ~ 1400 cm-1 범위뿐만 아니라,

( 또는 400 ~ 1400 cm-1 )

IR 스펙트럼 전체가 화합물의 지문 역할을 하기 때문이다.

( 참고: 지문 영역 외 나머지 범위는 “작용기 영역”이라고도 한다. )

 

 

 

만약 순수한 두 시료의 IR 스펙트럼이 동일하다면,

그 두 시료는 동일한 화합물이다.

 

IR can provide a molecular fingerprint

that can be used when comparing samples.

If two pure samples display the same IR spectrum,

it can be argued that they are the same compound.

 

 

 

두 시료의 IR 스펙트럼을 비교했을 때,

지문 영역만 일치하고,

나머지 영역은 일치하지 않는 경우가 있다면,

그때는 지문 영역이란 용어가 필요하겠지만,

그런 경우는 절대로 있을 수 없다는 것이다.

 

 

 

그럼에도 불구하고,

초기 분광학자들이 이 용어를 만들어 놓은 이유는

600 ~ 1400 cm-1 범위에서는

수많은 밴드들이 겹쳐서 발생하기 때문에,

마치 사람의 지문처럼 복잡해 보였기 때문으로 생각된다.

 

 

 

이렇게 글을 작성하고,

혹시 필자가 놓치고 있는 부분이 있을까 해서

구글링을 해봤더니,

지문 영역이 필요한 경우도 있다는 것을 찾았다.

 

 

 

이성질체인 1-propanol과 2-propanol의 경우,

( propan-1-ol and propan-2-ol )

 

둘 다 작용기는 –OH로 동일하고,

탄소수가 3개( 작다 )이면서 포화 탄화수소이기에

작용기 영역에서 발생하는 피크가 몇 개 없기 때문에

( 실질적으로 2개뿐 )

 

작용기 영역에서 이 두 화합물의 IR 스펙트럼은 거의 같아보인다.

 

 

그러나 많은 피크들이 겹쳐 나오는 지문 영역을 비교해보면,

확실히 다르다는 것을 알 수 있다.

( 참고 https://www.chemguide.co.uk/analysis/ir/fingerprint.html )

 

 

 

위 예처럼 작용기가 없거나 저분자량의 탄화수소의 IR 스펙트럼에서는

지문 영역의 복잡한 패턴이 오히려 해석에 도움이 될 수도 있다.

 

( IR을 이용한 초창기 연구에서는

비교적 간단한 분자들을 시료로 사용했었기에,

지문 영역의 복잡한 패턴이

화합물 분석에 도움이 된다고 생각했을 것이다. )

 

 

그렇지만 저런 식으로 지문 영역이 사용되는 경우는 드물기 때문에,

분광학 교육이 목적인 학생들이

일반적인 화합물의 IR 스펙트럼을 해석할때는

지문 영역은 전혀 볼 필요가 없다.

 

 

 

 

The Fingerprint Region

 

Although the entire IR spectrum can be used as a fingerprint

for the purposes of comparing molecules,

the 600 ~ 1400 cm-1 range is called the fingerprint region.

 

This is normally a complex area showing many bands,

frequently overlapping each other.

This complexity limits its use to that of a fingerprint,

and should be ignored by beginners when analyzing the spectrum.

As a student, you should focus your analysis on the rest of the spectrum,

that is the region to the left of 1400 cm-1.

 

 

 

 

[ 관련 글 https://ywpop.tistory.com/116 ] 적외선(IR) 스펙트럼 해석, 무엇을 볼 것인가?

 

 

 

[키워드] 지문 영역 기준문서, 지문 영역 사전