先進紅外與拉曼振動光譜技術之理論與應用 CSLT 《化學》第七十九卷第二期已出刊
化學季刊新聞
先進紅外與拉曼振動光譜技術之理論與應用 CSLT 《化學》第七十九卷第二期已出刊
《化學》季刊第七十九卷第二期的主題為《先進紅外與拉曼振動光譜技術之理論與應用》，本期客座編輯為朱立岡副教授（清華大學化學系）。歡迎前往華藝線上圖書館《化學》季刊瀏覽本期專題、化學新知專欄、實驗室化學安全專欄及年輕化學家介紹（http://dx.doi.org/10.6623/chem）。本期內容豐富充實，值得讀者細細品味。
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本期化學季刊將報導台灣學者在各類振動光譜的研究進展，包含於小尺度及大尺度的理論發展，例如全始非簡諧演算法研究位能面與振動光譜的關聯以及週期分子系統太赫茲 (THz) 的振動光譜。此外，為了研究外加微擾對系統的影響、偵測微量分析物、或獲得即時光譜，故發展出多樣技術，例如變溫拉曼光譜、表面增強拉曼光譜、高壓紅外光譜、高電場紅外吸收光譜、以及臨場振動光譜。最後，本報導也簡述幾個使用上述光譜技術於化學及生物應用的實例，包含金屬串錯合物、電催化反應以及免疫分析之應用等。雖然本報導無法包含所有振動光譜技術，但期望本期收錄之文章能提供讀者們更多的認識，也期待橋接台灣不同領域的研究。在此特別感謝作者們對於本期議題的支持與分享所學。以下為本期收錄文章之簡介：：
<以變溫拉曼及表面增強拉曼光譜法研究金屬串錯合物>。本文章由國立清華大學化學系陳益佳教授團隊所執筆，陳教授近年所發展上述光譜法已用於指認金屬串錯合物中金屬-金屬間的振動模。由於這些金屬間鍵結的強度與其氧化態有關，故可藉由振動波數偏移了解其鍵結強度。而這篇報導也提出低能量電子能階對於鍵結強度的影響。除了一般磁性測量外，開啟研究金屬串中金屬氧化特性與鍵強度關係的另一種方法。
http://dx.doi.org/10.6623/chem.202106_79(2).004
<高壓紅外光振動光譜技術>。本文章由國立東華大學化學系張海舟教授團隊所執筆，張教授以上述光譜法研究烷基甲基咪唑鎓型 (CnMIM) 離子液體於不同分子存在下，例如孔洞氧化矽材料、聚乙二醇、以及DNA，C−H 振動模的波數改變，藉以了解其中的碳氫鏈長度以及異質材料間作用力強度的關係。這類研究提供了分子尺度下的作用力分析，尤其對於離子液體的廣泛應用提供了使用原則。
http://dx.doi.org/10.6623/chem.202106_79(2).005
<利用紅外線吸收光譜法探測凝聚相分子的電場效應>。本文章由國立陽明交通大學應用化學系平松弘嗣教授團隊所執筆，平松教授研究分子於凝態下受外部電場影響所產生的電子結構改變，文中詳細說明儀器架設、實驗操作原理、以及對應的現象與理論之間的關係，包含吸收強度、峰位置以及帶寬的變化等，提供讀者有關電致紅外光譜現象在分子層級下完整的學理基礎。
http://dx.doi.org/10.6623/chem.202106_79(2).006
<全始非簡諧演算法-位能面與振動光譜的連結>。本文章由中央研究院原子與分子科學研究所郭哲來教授團隊所執筆，郭教授於本文中介紹許多演算法原則，並應用在氣態小分子的紅外光譜，例如胺分子及其團簇、有機銨離子、鋞離子與質子化甲醇以及其同位素效應等，探討費米共振或振動模間的耦合，包含耦合強度與分子對稱性的探討。除了紅外光譜外，亦發展於拉曼以及和頻光譜之應用，並預期可使用在了解有機-無機鈣鈦礦材料中有機分子受其環境影響的程度。本文章完整地介紹振動光譜中振動模耦合所涉及的理論，與實驗光譜學家的工作互補，有助於通盤了解分子振動光譜與分子間作用力的關聯。
http://dx.doi.org/10.6623/chem.202106_79(2).007
<週期分子系統太赫茲(THz) 振動光譜>。本文章由國立臺灣大學凝態科學研究中心林倫年教授團隊所執筆，林教授藉由理論計算解析週期性結構的低頻拉曼以及紅外光譜，以了解包含分子晶體C60、以分散力堆積之分子蒽、以氫鍵堆積之分子尿素、甚至更大的無序或有序的骨架系統，如二氟乙醛分子、聚乳酸立體複合物、聚脯胺酸等。誠如筆者所言，“當分子間的相互作用越強，分子的個體性就越小…研究週期性環境的全面處理都會變得至關重要。＂而上述這些研究開啟了大家對週期性結構新的認知，也伴隨了解這些結構新的光學、物理甚至機械的特性。
http://dx.doi.org/10.6623/chem.202106_79(2).008
<表面增強拉曼散射標籤在免疫分析之應用>。本文章由國立中正大學化學暨生物化學系周禮君教授團隊所執筆，周教授介紹近來有關拉曼光譜的發展，特別是表面增強拉曼散射的應用。除了解釋相關拉曼機制，也提供幾項於生化領域的應用。此外，文中也提及與其他技術的搭配，將樣品濃縮、分析物選擇性的優勢一併介紹，提供讀者對於拉曼技術本身以及目前結合奈米材料以及生化應用更多的認識。
http://dx.doi.org/10.6623/chem.202106_79(2).009
<臨場振動光譜>。本文章由國立臺灣大學凝態科學研究中心吳恆良教授團隊所執筆，吳教授將紅外與拉曼光譜應用在電催化反應的臨場偵測，可獲得這些過程中，反應物與中間物和金屬表面鍵結的形式與分子種類，搭配其他標準的表面分析光譜術，如臨場X光繞射、臨場X光吸收光譜，獲得材料在反應過程中之價態與配位數變化，以及後端液相、氣相層析法及質譜法分析產物隨反應時間的變化，得全面了解分子尺度下催化反應的進行。
http://dx.doi.org/10.6623/chem.202106_79(2).010
本期《實驗室化學安全》專欄，邀請甘魯生教授 (中央研究院化學所退休研究員) 及賀孝雍教授 (中研院生物與個體生物學研究所退休副研究員) 針對兩起於實驗室內因操作不當導致爆炸的意外案例進行說明及討論。
<化學意外案例：一位研究助理之死>
http://dx.doi.org/10.6623/chem.202106_79(2).002
<化學意外案例：實驗室氫氣爆炸>
http://dx.doi.org/10.6623/chem.202106_79(2).003
最後，《年輕化學家介紹》專欄將為讀者介紹國立陽明交通大學應用化學系劉學儒助理教授，並邀請其分享研究歷程。
http://dx.doi.org/10.6623/chem.202106_79(2).001
歡迎讀者踴躍閱讀本期《化學》!