象徴干渉スペクトル（しょうちょうかんしょうすぺくとる）

概要

象徴干渉スペクトル（Vibrational Circular Dichroism: VCD）は、分子の振動スペクトルにおける円二色性（CD）を測定する手法である。VCDは、分子のキラリティー（不斉性）に依存して生じるため、キラル分子の絶対配置決定や立体構造解析に有用である。従来の赤外分光法では、分子の振動モードを特定できるものの、立体化学的な情報は得られにくい。VCDを用いることで、分子の三次元構造に関する情報を得ることが可能となる。

原理

VCDは、分子が円偏光を吸収する際の吸収強度の差を測定する。この吸収強度の差は、分子の振動モードと分子のキラリティーの相互作用によって生じる。具体的には、分子の振動モードが、分子のキラリティーによって誘起される電場と相互作用することで、VCD信号が発生する。VCD信号の形状と強度は、分子の立体構造に依存するため、VCDスペクトルを解析することで、分子の立体構造を決定することができる。

測定方法

VCDスペクトルは、通常、近赤外光または中赤外光を用いて測定される。測定には、特殊なVCD分光計が必要となる。VCD分光計は、円偏光を生成し、分子を透過させた光の吸収強度の差を測定する。測定サンプルは、溶液、固体、または気体として使用することができる。

応用例

VCDは、様々な分野で応用されている。例えば、医薬品、天然物、高分子などのキラル分子の立体構造解析に用いられる。また、タンパク質や核酸などの生体分子の構造解析にも応用されている。近年では、計算化学との組み合わせにより、VCDスペクトルの理論計算が可能となり、実験結果との比較による構造決定の精度が向上している。