有機化合物のスペクトル・デ−タベ−ス（ＳＤＢＳ）のご紹介

ＳＤＢＳは主に有機化合物を対象にして電子衝撃法による質量スペクトル（ＥＩ−ＭＳ）、ＦＴ−ＩＲ法による赤外分光スペクトル、１Ｈ核磁気共鳴（ＮＭＲ）スペクトル、１３Ｃ ＮＭＲスペクトル、レーザーラマンスペクトルと電子スピン共鳴スペクトル（ＥＳＲ）の６種類の異なったスペクトルを１つの化合物辞書の下に収録した総合的 なスペクトル・データベース（ＤＢ）です。コンピュータによるスペクトルＤＢ構築の研究を始めたのは １９７０年代であり、１９８２年に汎用大型コン ピュータに現在のフォーマットでデータの集積活動を開始しました。１８年間の展開の後に汎用大型コンピュータは１９９９年３月末で終了しました。２００１ 年独立行政法人産業技術総合研究所（産総研）発足と同時に産総研の計測標準研究部門が運営を引き継ぎ、２０１５年４月からは物質計測標準研究部門計量標準基盤研究グループが運営しております。現在はＥＩ−ＭＳ、１Ｈおよび１３Ｃ ＮＭＲとＦＴ−ＩＲと化合物辞書のデータの追加・更新の活動を継続しています。１９９７年からインターネット上で公開を開始しました。公開以来のアクセス数は２０１５年１月には５億５千万件を超えました。ＳＤＢＳは主に有機試薬のスペクトルパターンを収録したファクトデー タベースであり、日本から世界へ発信するＤＢとして重要な役割を果たしています。２０１５年３月末現在のデータの概数は次の通りです。

　大部分のスペクトルは本研究所で測定してデータベース化しました。ＥＩ−ＭＳ、^１ＨＮＭＲ、ＦＴ−ＩＲ及びラマンスペクトルはデータベース活動開始以来、^１３Ｃ ＮＭＲは２００１年以降スペクトロメータからデータをデジタル転送して、精度の高いパターンデータをマスターファイルとして蓄積しています。公開用データはアクセス時にストレスを感じない配慮からサイズを小さくしています。^１Ｈおよび^１３Ｃ ＮＭＲは可能な限りスペクトルの帰属をつけて公開しています。

収録している有機化合物は主として市販試薬です。炭素数６〜１６の有機化合物が全体の２／３を占めており、多くの試薬が東京化成工業株式会社から無償提供されています。大型コンピュータで構築された時代のデータには小文字表記はありませんでした。化合物名や分子式を適正に表現するように変換を行なっていますがまだ完全ではありません。　

　私達は質の高いデータベースを構築するために努力していますので間違いをみつけた時には“フォームより”ご連絡下さいますようお願いいたします。フリーのデータベースなので使用上の責任は使用者にあります。

　データの不具合およびその修正状況は不具合情報のページ “Known Errors or Mistakes in SDBS” にまとめます。

各スペクトルの詳細

ＭＳの測定条件

　ＭＳは電子衝撃法で測定しました。電子加速電圧は７０eVあるいは７５ｅＶで、イオン加速電圧は ８−１０ｋＶ です。直接導入(Direct)法あるいはリザーバ(Reservoir)法が用いられています。質量数の精度は０．５です。質量分析計はＪＥＯＬ ＪＭＳ−０１ＳＧで開始し、2001年度以降は ＪＥＯＬ ＪＭＳ−７００を用いています。MSスペクトル下にある　Source TemperatureはMS装置のイオン化室温度です。Sample Temperatureは、直接導入法(Direct)のプローブ温度もしくは、リザーバの温度です。Sample Temperatureで0℃と表記されている場合は温度が測定できなかったことを示しています。

^１Ｈ ＮＭＲの測定条件

　^１Ｈ ＮＭＲの測定装置と測定周波数は、ＪＥＯＬ ＦＸ−９０Ｑ（８９．５６ＭＨｚ）、ＪＥＯＬ ＧＸ−４００（３９９．６５ＭＨｚ）で、２００１年度以降はＪＥＯＬ ＡＬ−４００（３９９．６５ＭＨｚ）を用いています。パルスフリップ角度２２．５〜３０度、パルス繰り返し時間３０秒で測定して積分強度の信頼性を確保しました。測定温度は通常３０℃に設定しています。すべてのスペクトルから、溶媒、ＴＭＳなどの基準物質や明らかな不純物由来のピークを除去して公開しています。マスターデータのスペクトルデジタル分解能は大多数のスペクトルに対して９０ＭＨｚと４００ＭＨｚの時に各々０．０６２５Ｈｚと０．１２５Ｈｚで、産総研で新規測定している４００ＭＨｚの分解能は０．０６２５Ｈｚです。標準のスペクトル幅の外側にピークがある場合には、スペクトル幅を広げて測定しています。サンプルの条件は各データに示してあります。^１Ｈシフト値の基準は有機溶媒ではＴＭＳ、重水溶液ではＴＳＰです。スペクトルの帰属が難しい時には、Ｈ−Ｈ ＣＯＳＹ、Ｃ−Ｈ ＣＯＳＹ、ＨＭＱＣ、ＨＭＢＣなどとともに、温度を上げたり水を加えたりして測定しています。またＬＡＯＣＮの計算を併用してスペクトルパターンを確かめていることもあります。それでも帰属が明確でないときには帰属に＊をつけています。

　スペクトルコードがＨＰＭで始まるスペクトルは化学シフト値とスピン結合から３００ＭＨｚのスペクトルパターンを作成しました。ＨＰＭ−００はＨＳＰのために測定したスペクトルから化学シフト値と結合定数を抽出しました。ＨＰＭ−０１は当研究室で論文発表したデータです。ＨＰＭ−０２／０３／０４は文献から収録しています。

^１３Ｃ ＮＭＲの測定条件

　^１３Ｃ ＮＭＲの測定装置と測定周波数は次の通りです。ＮＥＶＡ ＮＶ−１４（１５．０８７ＭＨｚ）、ＪＥＯＬ ＦＸ−９０Ｑ（２２．５３０ＭＨｚ）、Ｖａｒｉａｎ ＸＬ−１００（２５．１６０ＭＨｚ）、Ｂｒｕｋｅｒ ＡＣ−２００（５０．３２３ＭＨｚ）、ＪＥＯＬ ＦＸ−２００（５０．１８３ＭＨｚ）、ＪＥＯＬ ＧＸ−４００（１００．５３５ＭＨｚ）と各種の装置を用いていましたが、２００１年度以降はＪＥＯＬ ＡＬ−４００（１００．４０ＭＨｚ）を用いています。パルスフリップ角度は２２．５〜４５度、パルス繰り返し時間は４〜７秒、デジタル分解能は０．０２５〜０．０４５ｐｐｍで、測定温度は、^１Ｈ ＮＭＲと同じく通常３０℃に設定しています。スペクトルコードがＣＤＳで始まるスペクトルは、測定したデータのピーク値、ピーク強度、線幅の情報からピークをローレンツ曲線と仮定して再構築したスペクトルを、それ以外は実際のスペクトルから、溶媒、ＴＭＳなどの基準物質や明らかな不純物由来のピークを除去して公開しています。

サンプルの条件は各データに示してあります。^１３Ｃ化学シフト値はＴＭＳ基準で、他の基準物質が使われた場合にも ＴＭＳ基準に変換してあります。スペクトルの帰属にはＣ−Ｈ ＣＯＳＹ、ＨＭＱＣ、ＨＭＢＣ、ＧＡＳＰＥ、ＤＥＰＴ、^１Ｈによって分裂したスペクトルの測定などを行っていますが、それでも帰属が明確でないときには＊や＃を付けて、帰属が入れ替わる可能性を示しています。帰属不可能なスペクトルでは帰属番号の代わりにＣを入れています。

ＦＴ−ＩＲの測定条件

　ＦＴ−ＩＲはＮｉｃｏｌｅｔ １７０ＳＸではじまり、2000年度以降ＪＡＳＣＯ ＦＴ／ＩＲ−４１０を用いて測定しました。Ｎｉｃｏｌｅｔ １７０ＳＸの分解能は０．２５ｃｍ^−１で測定してありますが、データベースに収録する時の波数間隔は４０００〜２０００ｃｍ^−１が０．５ｃｍ^−１で、２０００〜４００ｃｍ^−１は０．２５ｃｍ^−１です。ＪＡＳＣＯ ＦＴ／ＩＲ−４１０で測定したデータの分解能と収録波数間隔は０．５ｃｍ^−１です。液体試料は液膜法で、固体試料はＫＢｒ錠剤法とＮｕｊｏｌペースト法で測定してあります。

ラマンスペクトルの測定条件

　ラマンスペクトルはＪＡＳＣＯ Ｒ８００レーザーラマン測定装置で測定しました。４８０ｎｍの励起光を用いて４０００〜０ｃｍ^−１の領域でスリット幅１００〜２００μｍで測定しました。サンプルは液体、粉末、粒状体です。データの収録活動は終了しました。

ＥＳＲ

ＥＳＲスペクトルの出典、サンプル条件と測定条件は個々のデータに記述してあります。ＥＳＲデータの収録活動は１９８７年に終了しました。

運営スタッフと活動

計量標準総合センター 物質計測標準研究部門 材料構造・物性研究グループがデータベースを運営しています。
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