計算化学 ソフトウェア

実験によると、N-H伸縮が3300～3500 cm^-1に、C=O伸縮、C-N伸縮、NH2変角が1400～1700 cm-1にあることがわかっています。QM/MM計算を使用すればピーク位置はもちろん、スペクトルの幅の形状まで再現されます。

ターゲット分子の周囲に溶媒を分子として配置して温度環境下で計算することで、溶媒環境中の分子の動きと、それに伴う吸収波長の揺らぎが考慮され、吸収ピークのみならず、幅や形状の情報も得られます。

QM/MM計算では、この実験結果をよく再現します。特に、クロロホルム溶媒環境においてスペクトルピークが際立って大きく長波長シフトする様子も再現されています。

溶媒和構造の分析によると、この長波長シフトはDPVBの酸素原子とクロロホルムの水素原子との強い水素結合が原因であると示唆されます。

ペンタヘリセンはベンゼン環がらせん状に連なった分子です。分子のねじれた部分の隙間に溶媒分子がちょうどはまり込むことにより、スペクトルが大きくシフトする可能性も考えられますが、この分子にはそもそも強く溶媒と相互作用するような官能基をもっていないため、溶媒によるスペクトルシフトは生じません。

QM/MM計算によって溶媒効果が過大評価されてしまうわけではありません。この系のように溶媒効果の小さな系では、溶媒を変えてもほぼ同じ結果が得られます。