Mikrobølgespektroskopi på KIKU - Techmedia

60 år med 

mikrobølgespektroskopi 

ved KIKU 

Niels Wessel Larsen og Thorvald Pedersen

I 4 artikler omtales den forskning, der siden 1949 er udført vha. mikrobølgespektroskopi på Kemisk Institut ved Københavns 

Universitet (KIKU). Anledningen er, at den sidste fastansatte medarbejder nu er gået på pension, og at afdelingen nedlægges. 

Det spektroskopiske laboratorium fl yttede fra UKL på Nørrevold til H.C. Ørsted Instituttet i 1963. Frem til 2004 hed det Kemisk 

Laboratorium 5 (KL5), en betegnelse der benyttes i artiklerne. 

Mikrobølgespektroskopi på 

KIKU – teorien bag rotationsspektre 

Her beskrives teorien bag mikrobølgespektroskopien, der blev indført i 1949 på 

Københavns Universitet. Det var en omstændelig proces at udnytte udstyret optimalt 

Af Niels Wessel Larsen og Thorvald Pedersen 

Efter 2. Verdenskrig 

blev det muligt at 

erhverve mikrobølgekilder 

kaldet klystroner fra 

amerikanske overskudslagre. 

Professor Børge 

Bak (BB) rejste til USA 

og hentede refl eksklystroner 

med hjem til 

Danmark. 

Et mikrobølgespektrometer 

bestod af en celle 

i form af en evakueret 

bølgeleder af messing 

(ca. 3 m lang og med et 

indvendigt tværsnit på 

ca. 1x2 cm). 

Ned gennem bølgelederen 

var der trukket 

en Stark-elektrode, som 

var isoleret fra væggene 

med et par tefl onstrimler. 

Det blev påtrykt en 

jævnspænding på typisk 

1000 V (Stark-spændingen) 

moduleret med 

en fi rkantbølge med 

en frekvens på 50 kHz 

(for at forbedre signal/støjforholdet, 

men også 

for at måle molekylers 

dipolmoment). Cellen 

havde vinduer bestående af glimmer (Marieglas), som tillod 

mikrobølgerne at passere ind fra klystronen gennem den ene 

ende og ud til detektoren (en krystaldetektor) gennem den anden. 

Klystronens frekvens var enormt præcis (op til 0,01 MHz 

ved 23 GHz), men frekvensen måtte varieres manuelt ved at 

variere klystronens rumfang rent mekanisk, først med en hånddrevet 

mikrometerskrue, senere med en motor. 

Omkring 1970 kom der et kommercielt mikrobølgespektrometer 

på markedet fra Hewlett-Packard. Sådan et blev anskaffet 

og senere blev endnu et købt af Universitetet i Uppsala (og 

hentet hjem af forfatterne, fi gur 1). 

Det stof, der skulle undersøges, blev lukket ind i bølgelederen 

med et typisk tryk på 50 µ (50 mikrometer Hg). Og nu blev frekvensen 

varieret og absorptionsfrekvenser registreret. I mikrobølgeområdet 

(10-50 GHz) er der tale om rotationsovergange, 

dvs. overgange mellem rotationsenerginiveauer. 

Rotationsenerginiveauer 

For lineære molekyler som f.eks. OCS er rotationsenerginiveauerne 

givet ved det simple udtryk: 

23 23i, 91, nr. 5, 2010 

SPEKTROSKOPI 

Figur 1. Det komplette Hewlett Packard mikrobølgespektrometer. På topbordet ses en bølgeleder, der gennem et antal bøjninger 

leder mikrobølgerne ind i den 2 m lange polystyrenisolerede stofcelle. Under bordet ser man til venstre hanerne som benyttes 

til at lede gassen ind i cellen. I midterafdelingen en forstærker og et meter til måling af Starkspænding og krystalstrøm 

(Starkspændingsgeneratoren skulle have været på den tomme plads, men benyttes p.t. i det andet instrument). Til højre ses 

mikrobølgegeneratoren (en såkaldt Backward Wave Oscillator - BWO) med tilhørende power supply og styreenhed. Nederst en 

hjemmebygget mikrocomputer til styring og dataopsamling. 

Foto: Michael Barrett Boesen. 

Særudgave af: dansk kemi, 91, nr. 5, 2010 

▼

SPEKTROSKOPI 

hvor B kaldes rotationskonstanten og er udtrykt ved molekylets 

inertimoment, I, om en akse vinkelret på molekylet og gennem 

dets tyngdepunkt. J er rotationskvantetallet, som kun kan 

antage de heltallige værdier 0,1,2, ... 

For rotationsovergangene i det lineære molekyle gælder den 

simple udvalgsregel: ΔJ=1 ved absorption og en absorptionsovergangs 

mikrobølgefrekvens vil da være givet ved: 

For OCS fi nder man J = 1→2 overgangen ved ν = 4B = 

24325,92 MHz. Denne overgang/frekvens blev i mange år benyttet 

som reference ved kalibrering af klystronerne. 

For ikke-lineære molekyler er der ikke ét men 3 hovedinertimomenter; 

man taler om inertiellipsoiden, og hovedinertimomenterne 

er inertimomenterne omkring ellipsoidens 3 

hovedakser. 

Hvis alle hovedinertimomenterne er ens, er molekylet en 

sfærisk top. Methan er en sfærisk top (det engelske ord ”top” 

skal forstås som det danske ”snurretop”), men fra et mikrobølgespektroskopisk 

synspunkt er methan ikke interessant, for det 

har ikke noget mikrobølgespektrum. Det skyldes, at molekyler 

må have et permanent dipolmoment for at kunne absorbere 

mikrobølger. Det lineære molekyle CO 2 har derfor heller ikke 

noget mikrobølgespektrum. 

Hvis 2 af hovedinertimomenterne er lige store, taler man om 

en symmetrisk top. Methylfl uorid og benzen er symmetriske 

toppe. Methylfl uorid er en prolat symmetrisk top, idet de 2 

største hovedinertimomenter er lige store (I b = I c). Benzen er en 

oblat symmetrisk top, og nu er det de 2 mindste inertimomenter, 

der er ens (I a = I b), idet konventionen vedr. aksebetegnelserne 

a, b, c gælder: 

I a ≤ I b ≤ I c 

og tilsvarende for de 3 rotationskonstanter: 

A ≥ B ≥ C 

For den prolate top, hvor I b = I c (B = C), gælder 

udtrykket: 

Og for den oblate top, hvor I a = I b (A = B), tilsvarende: 

K = 0,1……. J 

energi- 

Benzen er igen et dårligt valgt eksempel, fordi det ikke har 

noget dipolmoment. PH 3 og PF 3 er eksempler på oblate toppe 

med dipolmoment og derfor med mikrobølgespektrum. (Begge 

eksempler kan ændres fra oblate til prolate toppe, hvis XPXvinklen 

(X=H, F) gøres passende lille). 

Vi vender nu tilbage til den sidste og største gruppe molekyler: 

de asymmetriske toppe hvor A >B > C. 

Den asymmetriske top 

Ud over pyridinmolekylet blev furan, pyrrol og andre femleddede 

heterocykler også undersøgt af Børge Bak og hans gruppe 

på KL5. 

Der eksisterer ikke eksplicitte energiudtryk for de asymmetriske 

toppe. Man er henvist til at diagonalisere en energimatrix 

for hver værdi af rotationskvantetallet J (som stadig er et ”godt” 

kvantetal): 

Særudgave Særudgave af: dansk kemi, 91, nr. 5, X, 2010 

24 3 

er matricer af dimension (2J+1)×(2J+1). 

Energiniveauerne, der kommer ud af processen, og som udgør 

diagonalen i energimatricen efter diagonaliseringen, betegnes: 

Hvor indekset τ løber fra –J til +J. Og endelig bliver overgangene 

betegnet: 

Før computerne rigtig vandt indpas, var man henvist til at slå op 

i tabeller. Man skrev energiudtrykket: 

Hvor var den tabellerede funktion. τ er det ovennævnte 

indeks for energiniveauerne. κ kaldes ”asymmetriparameteren”, 

og den er defi neret som: 

κ løber kontinuerligt fra -1 i den prolate-top-grænse (A = B) 

til 1 i den oblate-top-grænse (B = C). Tabellerne (kaldet King, 

Hainer og Cross’ tabeller) angav f.eks. for J = 1: 

for κ= -1, -0,9, -0,8..…1, ret grovmaskede 

tabeller, som givet linjernes præcision var vanskelige 

at interpolere i. BB og medarbejdere måtte derfor i begyndelsen 

starte med nogle antagelser om molekylernes struktur, fi nde de 

hertil svarende rotationskonstanter og derefter energiniveauerne 

ud fra tabellerne. Da Lise Nygaard kom til (hun hed da Lise 

Hansen), brugte hun en mekanisk håndregnemaskine til det 

krævende arbejde med at diagonalisere energimatricerne, når 

Figur 2. Pyridinmolekylet er et eksempel på en asymmetrisk top. Pyridin har 

været med i laboratoriets forskning fra starten og tjener her som gennemgående 

eksempel (se artikel 2).

tabellerne ikke var nøjagtige nok, mens Georg Ole Sørensen 

overtog beregningerne, da computerne havde vundet indpas. 

Substitution vha. Kraitchmanns formler 

Problemet med bestemmelse af atomernes koordinater har med 

molekylernes nulpunktsvibrationer at gøre. Den ultimative 

struktur er ligevægtsstrukturen, r e. Den kendes kun for meget 

små og simple molekyler, især toatomige. I princippet kan r estrukturer 

beregnes ved kvantekemiske beregninger QCC, men 

for større molekyler er der tale om meget omfattende beregninger, 

og det er svært at vide, om man har nået målet. 

μ 

Figur 3. Kraitchmanns formel for det plane molekyle. M er molekylets totale 

masse og Δm masseændringen ved substitutionen. 

De koordinater, man beregner ud fra Kraitchmanns formler 

bruges til beregning af substitutionsstrukturen r s. Man håber at 

reducere vibrationsbidragene og således komme tættere på den 

eftertragtede r e. Det blev bl.a. udnyttet i arbejdet med pyridin. 

Læs videre i artikel 2. 

Litteraturhenvisninger er af pladshensyn lagt ud på Dansk Kemis 

hjemmeside, www.danskkemi.dk, hvorfra man kan hente 

dem. 

E-mail-adresser 

Niels Wessel Larsen: nwl@kiku.dk 

Thorvald Pedersen: thorpe@tdcadsl.dk 

OKEMIKRYDS 

T 

I 14 I 

N 20 21\18 

24 21 K A R 

5\23 R R 26 27\24 N 

32\28 A C 29 T A 

32 6 34\33 L G 

H 2 O 2 

V 

Se Kemikryds 

Side 42, 10 > vandret 

Dandiag A/S l Mårkærvej 9 l 2630 Tåstrup 

T: 4343 3057 l www.dandiag.dk l dandiag@dandiag.dk 

Contract Laboratory 

More than 16 years of experience in chemical 

and microbiological GMP analyses for the 

pharmaceutical industry 

Analyses according to pharmacopoeias or 

methods developed and validated in-house 

Large facilities for stability and photo stability 

studies at ICH and individual conditions 

DB Lab A/S 

Tel: +45 6593 2920 

dblab@dblab.dk 

www.dblab.dk 

Viaflo prisfald på alle pipetter 

20% Viaflo Vision 

enkelt og 

multikanals pipetter 

og 

15% Viaflo Voyager 

multikanals pipetter 

Viaflo prisfald på udvalgte spidser 

6-10% 

Standard spidser 

Bokse & Sterile 

21% 

Sterile Filter Spidser 

Priserne er sænket fra d. 1. april 2010 

_________________ 

RING eller SKRIV 

Bestil en DEMO 

More than a lab 

Særudgave af: dansk kemi, 91, nr. X, 2010 25 4 

Særudgave af: 

dansk kemi, 91, nr. 5, 2010

SPeKTroSKoPI 

I 4 artikler, hvoraf dette er den 2., omtales den forskning, der siden 1949 er udført vha. mikrobølgespektroskopi på Kemisk Institut 

ved Københavns Universitet (KIKU). Anledningen er, at den sidste fastansatte medarbejder nu er gået på pension, og at afdelingen 

nedlægges. Det spektroskopiske laboratorium flyttede fra UKL på Nørrevold til H.C. Ørsted Instituttet i 1963. Frem til 2004 hed det 

Kemisk Laboratorium 5 (KL5), en betegnelse der benyttes i artiklerne. 

Mikrobølgespektroskopi på KIKU - 

pyridin 

I beskrivelsen af arbejdet med mikrobølgespektroskopi på Københavns Universitet 

har forfatterne valgt pyridin som gennemgående eksempel. Dels fordi det var med fra 

begyndelsen, og dels fordi aromatiske heterocykler spillede en stor rolle i laboratoriets 

forskning 

Af niels Wessel Larsen og Thorvald Pedersen 

Kemisk Laboratorium fik den første artikel om mikrobølgespektroskopi 

på laboratoriets publikationsliste i 1949. Det var B. 

Bak, Erik Stenberg Knudsen og Erhardt Madsens: ”Microwave 

Absorption of Some Organic Vapours” (Phys. Rev. 75; 1622- 

1623). I dag ville sådan en artikel næppe blive optaget i noget 

seriøst tidsskrift. Den indeholder blot en rapport om 6 organiske 

molekylers absorptioner i mikrobølgeområdet uden forsøg på 

tilordning af kvantetal og med en usikkerhed på frekvensangivelserne 

på ± 5 MHz. 

John Rastrup Andersen havde en stor andel i bygningen af 

det ”endelige” spektrometer. Det beskriver Bak i ”A Microwave 

Spectroscope and a Review of Microwave Spectroscopy” fra en 

kongres i Stockholm i 1952: Transactions of Instruments and 

Measurements Conference. Hermed er vi klar til at tage hul 

på pyridin, hvorom der i artiklen fra 1949 stod, at der ikke var 

noget signal. 

Pyridins substitutionsstruktur – et langt sejt træk 

Det er molekylernes inertimomenter, der i sidste ende bestemmer 

mikrobølgespektrenes absorptioner. Derfor får man højst 

3 oplysninger ud 

af at tyde et molekylesmikrobølgespektrum; 

for 

plane molekyler 

som pyridin er det 

kun 2. 

I pyridin er der 

i princippet 11 

atomer, som skal 

fastlægges, før en 

struktur er på plads 

(figur 1). 

Figur 1. Pyridin med de indlagte hovedakser. 

Inertimomentet om c-aksen, som er vinkelret på 

molekylets plan, er lig med summen af inertimomenterne 

om a-aksen og b-aksen. 

Særudgave dansk kemi, af: 91, dansk nr. 8, kemi, 201091, 

nr. 8, 2010 

Pga. molekylets 

symmetri er der 

kun 7 ikke-ækvivalente 

atomer. 

26 

Molekylets planearitet betyder, at der kun kræves 2 koordinater 

pr. atom. For at fastlægge de 7 atomers positioner kræves der 

10 uafhængige strukturparametre i form af bindingslængder og 

-vinkler. Da mikrobølgespektrene af hvert nyt isotopsubstitueret 

molekyle bidrager med 2 inertimomenter, burde det være nok at 

optage mikrobølgespektre af 5 ”isotoper” af pyridin inklusive 

”modermolekylet”. 

Imidlertid er der gode grunde til at indføre ”substitutionsstrukturen”, 

hvor man erstatter atomet i hver af de 7 positioner 

med en isotop. Differenserne mellem modermolekylets og det 

isotopsubstituerede molekyles inertimomenter bruges til at fastlægge 

koordinaterne x, y for det substituerede atom vha. Kraitchmanns 

formler (1953) (se artikel 1, nr. 5, side 23-25). 

I tabel 1 ses koordinaterne og i tabel 3 substitutionsstrukturen 

for pyridin. 

Det kemiske arbejde med at syntetisere de specifikt mærkede 

molekyler er en formidabel opgave. Den blev løst ved KL5 for 

pyridin og for flere af de 5-leddede heterocykler. Der er særlig 

ét navn, der bør nævnes i denne sammenhæng: nu afdøde magister 

Jørgen Tormod Nielsen (JTN). Han forestod, enten alene eller 

sammen med talrige specialestuderende og amanuenser, det 

kolossale syntesearbejde. (En af os (TP) og nu ligeledes afdøde 

cand.polyt. Georg Ole Sørensen brugte adskillige måneder med 

modelforsøg før det endelige: at erstatte O i furan med 15 NH 

for at opnå 15 N-pyrrol, i et pyrolyse-eksperiment hvor furan og 

15 NH3 blev ledt gennem et flere hundrede grader varmt kvartsrør). 

Sjovt nok har JTN ikke været involveret i fremstillingen af 

pyridin-molekylets isotopsubstituerede. 

Pyridinstrukturbestemmelsens Odyssé 

strækker sig over knap 25 år 

Og det er muligt at følge den ved at nærlæse de artikler, der blev 

udgivet i perioden. Her gengivet i korte resumeer. 

1 (1953) Microwave Investigation of Pyridine; BB, JRA; 

JCP 21; 1305-1306. 

21 linjer beregnes ud fra en model og sammenlignes med

Atom a B 

N –1,3923±0,0004 

C(2) –0,6928±0,0004 1,1401±0,0003 

C(3) 0,6999±0,0004 1,1953±0,0003 

C(4) 1,4124±0,0002 

H(2) –1,27588±0,00001 2,05689±0,00002 

H(3) 1,20561±0,00002 2,15254±0,00004 

H(4) 2,49423±0,00001 

Tabel 1. r s -koordinater for pyridin. 

“strong lines”, det passer ikke alt for godt, og konklusionen skal 

senere vise sig at være overoptimistisk. 

2 Forkortelse (1953) Pyridinmolekylets Fulde navn/status struktur; BB; Kemisk Maanedsblad; 

BB 34; 43-46. Børge Bak (†)/Professor 

I 

JRA 

denne afhandling 

John 

i Kemisk 

Rastrup-Andersen 

Maanedsblad 

(†)/amanuensis 

(der senere blev til 

Dansk Kemi) giver BB en redegørelse for resultaterne, som blev 

fundet LH/LN i 1. De skal Lise senere Hansen/Lise vise sig at være Nygaard forkerte (†) lektor jfr. 3. Konklusion: 

NCK ”Al begyndelse Niels Clauson-Kaas er svær”. (†)/uafhængig 

GOS Georg Ole Sørensen (†)/lektor 

3 (1954) Microwave Spectrum of Pyridine; BB, LH, JRA; 

JCP 

LM 

22; 565. 

Leo Mahler/specialestuderende 

Amerikanske NRA forskere Niels har Rastrup-Andersen/specialestuderende 

i mellemtiden foretaget en egentlig 

tilordning FM af pyridins Fernando mikrobølgespektrum Mata/spansk videnskabsmand 

i den forstand, at 

de har fundet de 3 rotationskonstanter, der kan reproducere 

spektret. 

MJQ Atom 

BB og medarbejdere 

María a José Quintana/ B 

må krybe til korset og erklære sig 

N –1,3923±0,0004 

spansk videnskabskvinde 

enige. 

C(2) –0,6928±0,0004 1,1401±0,0003 

† vedkommende er nu afdød. 

4 (1954) C(3) Mikrobølgeundersøgelser 0,6999±0,0004 på Københavns 1,1953±0,0003 Universitet 

C(4) Kemisk Laboratorium; 1,4124±0,0002 BB; Kemisk Maanedsblad; 35; 

81-84. 

H(2) –1,27588±0,00001 2,05689±0,00002 

For BB er strukturen alfa og omega, men med 10 strukturparametre 

H(3) forekommer 1,20561±0,00002 det lidt futilt at gætte 2,15254±0,00004 

på en struktur. Dog må 

det H(4) medgives, at 2,49423±0,00001 

gruppen nu har inddraget de 3 monodeutererede 

pyridiner (se videre i 5), så der nu er 8 uafhængige oplysninger. 

(Husk, at kun 2 af de 3 inertimomenter tæller med, fordi 

molekylet er plant). 

Forkortelse Parameter 

Eksperimenter 

MW Fulde navn/status ED+ 

QCC på PC 

a b 

22 min 6t 27 min 

BB NC(2) 1,3376 Børge Bak 1,344 (†)/Professor 1,3402 1,3337 

JRA C(2)C(3) 

C(3)C(4) 

LH/LN 

C(2)H(2) 

1,3938 John Rastrup-Andersen 1,399 1,3985 (†)/amanuensis 1,3905 

1,3916 1,398 1,3963 1,3883 

Lise Hansen/Lise Nygaard (†) lektor 

1,0865 1,059(av) 1,0924 1,0841 

NCK C(3)H(3) 1,0826 Niels Clauson-Kaas Do. (†)/uafhængig 1,0901 1,0812 

GOS C(4)H(4) 1,0818 Georg Ole Do. Sørensen (†)/lektor 1,0907 1,0818 

LM 

C(6)NC(2) 

NC(2)C(3) 

NRA 

C(2)C(3)C(4) 

116,94 

Leo Mahler/specialestuderende 

116,1 117,30 117,43 

123,80 124,6 123,62 123,50 

118,53 

Niels Rastrup-Andersen/specialestuderende 

117,8 118,49 118,51 

FM NC(2)H(2) 116,01 Fernando 115,2 Mata/spansk 116,13 videnskabsmand 116,17 

MJQ C(2)C(3)H(3) 

Ringvinklers 

sum 

120,12 María José Mangler Quintana/ 120,23 

720 spansk videnskabskvinde 

718,8 720,00 

120,23 

720,01 

a b 

B3LYP/ aug cc-PVDZ † vedkommende B3LYP/ aug er nu cc-PVTZ afdød. 

Tabel 2. Forkortelser af navne brugt i oversigten samt status. 

27 

BB Børge Bak (†)/Professor 

JRA John Rastrup-Andersen (†)/amanuensis 

LH/LN Lise Hansen/Lise Nygaard (†) lektor 

NCK Niels Clauson-Kaas SPEKTROSKOPI 

(†)/uafhængig 

GOS Georg Ole Sørensen (†)/lektor 

5 (1954) Microwave Determination of the Structure of Pyri- 

LM Leo Mahler/specialestuderende 

dine; BB, LH, JRA; JCP 22; 2013-2017. 

Her NRA kommer forskrifterne Niels Rastrup-Andersen/specialestuderende 

for fremstillingen af [2-D]-, [3-D]- og 

[4-D]-pyridinerne. FM Fernando De starter Mata/spansk fra brompyridinerne videnskabsmand for positionerne 

MJQ 2 og 3 og fra María chlorpyridin José Quintana/ for 4-positionen. I alle tilfælde 

tilsættes zinkpulver spansk og Dvidenskabskvinde SO . Oprensningen sker via et kom- 

2 4 

pleks med HgCl og HCl (et såkaldt Ladenburg-kompleks), 

2 

hvorfra pyridinen † siden vedkommende frigøres med er nu NaOH-pulver. afdød. 

Nu følger optagelsen og tydningen af spektrene samt beregningen 

af rotationskonstanterne. 

De 8 uafhængige inertimomenter bruges til at fastlægge en 

partiel struktur, idet der gættes på CH-afstandene. Der må have 

været pres på, siden vi hele tiden skal have præmature strukturer. 

Det er som om, det at fremstille de isotopsubstituerede molekyler 

og tyde og forstå spektrene ikke er nok, selvom det trods 

alt er her, tyngden i arbejdet ligger. 

Eksperimenter QCC på PC 

Parameter MW ED+ 

a 

22 min 

b 

6t 27 min 

NC(2) 1,3376 1,344 1,3402 1,3337 

C(2)C(3) 1,3938 1,399 1,3985 1,3905 

C(3)C(4) 1,3916 1,398 1,3963 1,3883 

C(2)H(2) 1,0865 1,059(av) 1,0924 1,0841 

C(3)H(3) 1,0826 Do. 1,0901 1,0812 

C(4)H(4) 1,0818 Do. 1,0907 1,0818 

C(6)NC(2) 116,94 116,1 117,30 117,43 

NC(2)C(3) 123,80 124,6 123,62 123,50 

C(2)C(3)C(4) 118,53 117,8 118,49 118,51 

NC(2)H(2) 116,01 115,2 116,13 116,17 

C(2)C(3)H(3) 120,12 Mangler 120,23 120,23 

Ringvinklers 

sum 

720 718,8 720,00 720,01 

a b 

B3LYP/ aug cc-PVDZ B3LYP/ aug cc-PVTZ 

Tabel 3. Pyridins r s -struktur, 3 strukturer fundet dels ved ED+ (elektrondiffraktion 

plus oplysninger fra mikrobølge (MW) og ab-initio (QCC)-beregninger, 

jfr. W. Pyckhout et al., J. Mol. Struct., 156(1987) 315-329) og dels ved 

QCC (ved NWL). 

6 (1955) MW-spectra of Deuterated Pyridines; Structure of 

Pyridine; BB, LH, JRA; Microchim Acta; 512-516. 

Dette er i det store og hele en gentagelse af 5. 

7 (1958) Synthesis of 2-13C and 3-13C Pyridines; BB, NCK; 

Acta Chem Scand; 995-998 

4 sider i Acta er, hvad det kan blive til med disse 2 vildt imponerende 

totalsynteser. De starter begge med en blanding 

af KCN og K13CN. For at komme til [2-13C]-pyridin reageres 

cyanidet med 1,3-dibrompropan, herved fås glutarsyredinitril, 

hvor der er 13C i den ene nitrilgruppe. Ved en omsætning med 

63% eddikesyre dannes glutarsyreimid, der først reduceres med 

LiAlH til 2,5 dihydroxypiperidin, som dernæst oxideres med 

4 

sølvacetat til slutproduktet. 

For at komme til [3-13C]-pyridin reagerer cyaniderne først 

med chloreddikesyre. Herved erstattes Cl med CN, dernæst forestres 

både cyanidgruppen og COOH-gruppen med ethanol til 

malonsyrediethylester. Nu reduceres og halogeneres denne ester 

til 1,3-dibrompropan, og så går det ellers videre som for 2-13C pyridin. Disse og andre lignende totalsynteser blev laboratoriet 

berømt for (og der kommer endnu 2 for pyridin jfr. 9). 

t 

Særudgave af: dansk kemi, 91, nr. 8, 2010

SPeKTroSKoPI 

10 (1974) MW-spectra of 

Forfatterne Niels Wessel Larsen (tv.) og Thorvald Pedersen (th.) foran MW-spektrometret. 

Foto: Michael Barrett Boesen. 

8 (1958) Complete Structure of Pyridine by MW-Spectra; 

BB, LHN, JRA; J. Mol. Spec. 2; 361-368 

Så får vi igen en ”komplet” struktur, som mangler 3 CCH-vinkler. 

Måske var substitutionsmetoden ikke (aner)kendt på det 

tidspunkt, men en substitutionsstruktur er i hvert fald ikke, det 

vi får her. Den kommer først til i 1974, jfr. 10, efter synteserne 

af de 2 sidste manglende isotoper, jfr. 9. 

15N and 4-13C Pyridine; GOS, LM, NRA; J. Mol. 

Structure; 119-126 

Det fortaber sig i glemslen, hvorfor der 

skulle gå 9 år mellem syntesen af de 2 

molekyler og optagelsen af deres mikrobølgespektre. 

Men BB er nok gået i gang 

med andre projekter som f.eks. NMR, som 

han også fik sat i værk på KIKU. Også det, 

at han ikke er med på afhandlingen, tyder 

på dette. Det kan være forklaringen på, at 

ordet ”structure” ikke nævnes i titlen, på 

trods af at r -strukturen nu ser dagens lys, 

s 

den ultimative struktur set med mikrobølge-øjne. 

Koordinaterne, som de er fundet 

ud fra differenser mellem modermolekylets 

og det specifikt mærkede molekyle jfr. 

Kraitchmanns formler fik lov at stå i 3 år, 

Molekyle før Publikationsår 

de blev revideret i 1977 jfr. 11. 

Furan 1955; 1955; 1962; 1962; 1962; 1978 

Pyrrol 11 1956; (1977) 1964; Microwave 1969 Spectra of Pyridine 

Thiophen and 1956: Monodeuterated 1960; 1961 Pyridines. Revised 

Thiazol Molecular 1962;1971 Structure of Pyridine. FM, 

1,3,4-Thiadiazol MJQ, 1962; GOS; 1965; J. 1966; Mol. 1971 Struct.42; 1-5. 

I dette 1,3,4-Oxadiazol arbejde repareres 1966; der på 1972 nogle gamle målinger jfr. 5. 

Problemet Pyrazol er, at N-atomet 1974 i pyridin har en såkaldt kvadrupolkerne 

1,2,3-Triazol (en atomkerne med 1974 et elektrisk kvadrupolmoment), som 

interagerer Pyridin-N-oxid med rotationen, 1983 så de enkelte rotationslinjer får en 

finstruktur, Ethylenimin der ytrer sig 1971; som 1972 en forbredning af linjerne med en 

nedsat præcision på målingerne til følge, dersom finstrukturen 

er uopløst. I de nye målinger, som publiceres, er finstrukturen 

opløst, så frekvenserne nu er mere nøjagtige. Det fører til en 

bedre bestemmelse af hydrogenatomernes koordinater, også 

strukturen bliver markant forbedret. 

9 (1965) Preparation of 15N and 4-13C Pyridine; BB, GOS, 

LM; Acta Chem. Scand.; 19; 2001-2002 

Syntesen af [ 15N]-pyridin tager udgangspunkt i glutaconsyredialdehyd, 

OCH–CH=CH–CH –CHO. Det blev omsat med 

2 

15NH4NO , og uden nærmere detaljer om mekanismen kom der 

3 

[ 15N]- pyridin ud af det. 

Syntesen af [4-13C]-pyridin begynder med Ba14CO . Herfra 

3 

frigøres 14CO , som reduceres til formaldehyd. Igen uden forkla- 

2 

rende reaktionsligninger får vi at vide, at formaldehyd plus ammoniak 

omsættes med CH –CO–CH –COOC H (aceteddike- 

3 2 2 5 

syreethylester; systematisk: 3-oxobutansyreethylester), og at det 

efter et par trin giver [4-13C]-2,3,5,6-pyridintetracarboxylsyre, som decarboxyleres til det ønskede produkt. Puha, sikke en 

omgang og den blev kun fundet værdig til 1½ side i Acta. 

Molekyle Publikationsår 

Furan 1955; 1955; 1962; 1962; 1962; 1978 

Pyrrol 1956; 1964; 1969 

Thiophen 1956: 1960; 1961 

Thiazol 1962;1971 

1,3,4-Thiadiazol 1962; 1965; 1966; 1971 

1,3,4-Oxadiazol 1966; 1972 

Pyrazol 1974 

1,2,3-Triazol 1974 

Pyridin-N-oxid 1983 

Ethylenimin 1971; 1972 

Tabel 4. Strukturer af heterocykler. 

Særudgave dansk kemi, af: 91, dansk nr. 8, kemi, 2010 91, nr. 8, 2010 

28 

Molekyle Publikationsår 

Fluorbenzen 1957; 1966; 1968 

Phenol 1969; 1969; 1974; 1979 

Nitrobenzen 1971; 1971; 1971 

Benzonitril 1961; 1962; 1962; 1971 

Anilin 1974 

Phenylphosphin 1987 

Dioxadiazathiapentalen 1977; 1984 

Cyklobuten 1968; 1968; 1969; 1969 

Tabel 5. Strukturer af benzenderivater og andre cykliske molekyler. 

Litteraturhenvisningerne er af pladshensyn lagt ud på Dansk 

Kemis hjemmeside, www.danskkemi.dk, hvorfra man kan hente 

dem. 

Rettelse – I 1. artikel - side 24, øverst i venstre spalte – skal 

formlen for det lineære molekyles absorptionsfrekvenser ændres 

til: n = 2B(J+1). 


Niels Wessel Larsen: nwl@kiku.dk 

Thorvald Pedersen: thorpe@tdcadsl.dk

Litteraturhenvisninger til artiklerne 

Mikrobølgespektroskopi på KIKU (I og II) 

Af N.W. Larsen og T. Pedersen 

Heterocykler 

Furan 

B. Bak, L. Hansen og J. Rastrup-Andersen: Microwave spectra of 

deuterated furans. Structure of the furan molecule. Disc. Faraday Soc. 

19, 30-38 (1955) 

L. Nygaard: Furans molekylspektre, struktur og thermodynamiske 

funktioner. Licentiatafhandling, DTH (1955) 

B. Bak, J. Tormod Nielsen og M. Schottländer: Synthesis of alpha- 

and beta carbon isotopically labelled furans. Acta Chem. Scand. 16, 

123-126 (1962). 

B. Bak, J. Tormod Nielsen og M. Schottländer: Preparation of 18Olabelled 

furan. 

Acta Chem. Scand. 16, 771 (1962). 

B. Bak, D. Christensen, W.B. Dixon, L. Hansen Nygaard, J. Rastrup 

Andersen og M. Schottlander: The complete structure of furan. J. 

Mol. Spectrosc. 9, 124 129 (1962). 

F. Mata, M.C. Martin og G.O. Sørensen: Microwave spectra of deuterated 

furans. Revised molecular structure of furan. J. Mol. Structure 

48, 157-163 (1978) 

Pyrrol 

B. Bak, D. Christensen, L. Hansen og J. Rastrup-Andersen: Microwave 

determination of the structure of pyrrole. J. Chem. Phys. 24, 

720-725 (1956) 

B. Bak, T. Pedersen og G.O. Sørensen: Preparation of 2-13C, 3-13C 

and 15N enriched pyrroles. Conversion of furan to pyrrole. Acta 

Chem. Scand. 18, 275-276 (1964). 

L. Nygaard, J. Tormod Nielsen, J. Kirchheiner, G. Maltesen, J. 

Rastrup- Andersen og G.O. Sørensen: Microwave spectra of isotopic 

pyrroles. Molecular structure, dipole moment and 14N quadrupole 

coupling constants of pyrrole. J. Mol. Structure 3, 491-506 (1969) 

Thiophen 

B. Bak, D. Christensen, J. Rastrup-Andersen og E. Tannenbaum: 

Microwave spectra of thiophene, 2- and 3-monodeutero, 3,3'-dideutero, 

and tetradeuterothiphene. Structure of the thiophene molecule. J. 

Chem. Phys. 25, 892-896 (1956) 

B. Bak, J. Christiansen og J. Tormod Nielsen: Preparation of carbon 

isotopically labelled thiophenes. Acta Chem. Scand. 14, 1865-1866 

(1960) 

B. Bak, D. Christensen, L. Hansen Nygaard og J. Rastrup-Andersen: 

The structure of thiophene. 

J. Mol. Spectrosc. 7, 58 63 (1961) 

Thiazol 

B. Bak, D.H. Christensen L. Hansen Nygaard og J. Rastrup Andersen: 

Microwave spectrum and dipole moment of thiazole. J. Mol. Spectrosc. 

9, 222 224 (1962) 

L. Nygaard, E. Asmussen, J.H. Høg, R.C. Mahaswari, C.H. Nielsen, 

I.B. Petersen, J. Rastrup-Andersen og G.O. Sørensen: Microwave 

spectra of isotopic thiazoles. Molecular structure and 14N quadrupole 

coupling constants of thiazole. J. Mol. structure 8, 225-233 (1971), 

erratum ibid 9, 220 (1971) 

1,3,4-thiadiazol 

B. Bak, D. Christensen, L. Hansen Nygaard, L. Lipschitz og 

J. Rastrup Andersen: Microwave spectra of 1,3,4 thiadiazole and 34S 

1,3,4 thiadiazole. Dipole moment of 1,3,4 thiadiazole. J. Mol. Spectrosc. 

9, 225 227 (1962) 

B. Bak, C. Hylling Christensen, D. Christensen, T. Stroyer Hansen, E. 

Jonas Pedersen og J. Tormod Nielsen: Preparation of 1,3,4 thiadiazol 

and its (2-D), 

(2,5-D2),(2 13C), and (3-15N) isotopic species. Acta Chem. Scand. 

19, 2434 2435 (1965) 

B. Bak, L. Nygaard, E. Jonas Pedersen og J. Rastrup-Andersen: Microwave 

spectra of isotopic 1,3,4 thiadiazoles. Molecular structure of 

1,3,4 thiadiazole. 

J. Mol. Spectrosc. 19, 283 289 (1966) 

L. Nygaard, R. Lykke Hansen og G.O. Sørensen: Nuclear quadrupole 

coupling and centrifugal distortion in the microwave spectrum of 

1,3,4-thiadiazole. J. Mol. Structure 9, 163-172 (1971) 

Særudgave af: dansk kemi, 91, nr. 5/8, 2010 

1,3,4-oxadiazol 

B. Bak, J. Tormod Nielsen, O. Faurskov Nielsen, L. Nygaard, J. 

Rastrup-Andersen og P.A. Steiner: Microwave spectrum and dipole 

moment of 1,3,4-oxadiazole. J. Mol. Spectrosc. 19, 458-460 (1966) 

L. Nygaard, R. Lykke Hansen, J. Tormod Nielsen, J. Rastrup-Andersen, 

G.O. Sørensen og P.A. Steiner: Microwave spectra of isotopic 

1,3,4-oxadiazoles. Molecular structure, 14N quadrupole coupling 

constants, and centrifugal distortion constants of 1,3,4-oxadiazole. 

J. Mol. Structure 12, 59-69 (1972). 

Pyrazol 

L. Nygaard, D. Christen, J. Tormod Nielsen, E. Jonas Pedersen, O. 

Snerling, E. Vestergaard og G.O. Sørensen: Microwave spectra of 

isotopic pyrazoles and molecular structure of pyrazole. 

J. Mol. Structure 22, 401-413 (1974) 

1,2,3-Triazol 

G.O. Sørensen, L. Nygaard og M. Begtrup: Microwave spectrum of 

1-deuterio-1,2,3-triazole. 

J. Chem. Soc. Chem. Comm. 605-606 (1974) 

Pyridin-N-Oxid 

G.O. Sørensen, Å. Tang-Pedersen og E. Jonas Pedersen: Preparation 

and microwave spectra of [18O]pyridine N-oxide and deuterated pyridine 

N-oxide. Complete molecular structure of pyridine N-oxide. J. 

Mol. Structure 101, 263-268 (1983) 

Ethylenimin 

B. Bak og S. Skaarup: The substitution structure of ethylenimine. 


S. Skaarup: Ethylenimine inversion barrier and CH2group twist. Acta 

Chem. Scand. 26, 4190-4192 (1972) 

Benzenderivater etc. 

Fluorbenzen 

B. Bak, D. Christensen, L. Hansen-Nygaard og E. Tannenbaum: Microwave 

determination of the structure of fluorobenzene. J. Chem. 

Phys. 26, 134-137 (1957) 

I. Bojesen og T. Pedersen: Preparation of a mixture of 

mono-13C-fluorobenzenes. 

Acta Chem. Scand. 20, 895-896 (1966) 

L. Nygaard, I. Bojesen, T. Pedersen og J. Rastrup-Andersen: Structure 

of fluorobenzene. 

J. Mol. Structure 2, 209-215 (1968). 

Phenol 

T. Pedersen og N. Wessel Larsen: Preparation of 2-D, 3-D and 

4-D-phenol. 

J. Labelled Comp. 5, 196-196 (1969) 

T. Pedersen, N. Wessel Larsen og L. Nygaard: Microwave spectra of 

the six monodeuteriophenols. Molecular structure, dipole moment, 

and barrier to internal rotation of phenol. J. Mol. Structure 4, 59-77 

(1969). 

N. Wessel Larsen: En mikrobølge- og fjern-infrarødspektroskopisk 

undersøgelse af struktur og indre rotation af phenol, 4-halogenphenol 

og thiophenol. Licentiatafhandling, KU (1974) 

N. Wessel Larsen: Microwave spectra of the six mono-13C-substituted 

phenols and of some monodeuterated species of phenol. Complete 

substitution structure and absolute dipole moment. J. Mol. Structure 

51, 175-190 (1979) 

Nitrobenzen 

J.H. Høg, L. Nygaard og G.O. Sørensen: Microwave spectrum and 

planarity of nitrobenzene. J. Mol. Structure 7, 111-121 (1971) 

J.H. Høg: Synthesis of o-, m- and p-deuterio, [15N]- and mono[18O] 

nitrobenzene. J. Labelled Comp. 7, 179-181 (1971) 

J.H. Høg: A study of nitrobenzene. Microwave spectra, force field, 

molecular structure, inertial defect and vibrationally excited states. 

Licentiatafhandling, KU (1971).

Benzonitril 

B. Bak, J. Tormod Nielsen og L. Lipschitz: Preparation of benzonitrile, 

isotopically labelled in the cyanide group. Acta Chem. Scand. 

15, 949 (1961) 

B. Bak, D. Christensen, W.B. Dixon, L. Hansen Nygaard og J. 

Rastrup- Andersen: Benzene ring distortion by one substituent. Microwave 

determination of the complete structure of benzonitrile. J. 

Chem. Phys. 37, 2027 2031 (1962) 

B. Bak, D. Christensen, W.B. Dixon, L. Hansen Nygaard og J. 

Rastrup- Andersen: Benzene ring distortion by one substituent. Microwave 

determination of the complete structure of benzonitrile. J. 

Chem. Phys. 37, 2027 2031 (1962) 

B. Bak, J.J. Christiansen, L. Lipschitz og J. Tormod Nielsen: Preparation 

of 1-13C enriched benzonitrile, mono-13C enriched benzene, and 

a mixture of mono-13C enriched benzonitriles. Acta Chem. Scand. 16, 

2318-2320 (1962) 

J. Casado, L. Nygaard og G.O. Sørensen: Microwave spectra of isotopic 

benzonitriles. Refined molecular structure of benzonitrile. J. Mol. 

Structure 8, 211-224 (1971) 

Anilin 

D.G. Lister, J.K. Tyler, J.H. Høg og N. Wessel Larsen: The microwave 

spectrum, structure and dipole moment of aniline. J. Mol. Structure 

23, 253-264 (1974) 

Phenylphosphin 

N. Wessel Larsen og T. Steinarsson: Conformation, barrier to internal 

rotation, and structure of the PH2-group in phenylphosphine, studied 

by microwave spectroscopy. J. Mol. Spectrosc. 123, 405-425 (1987) 

1,6-dioxa-2,5-diaza-6aë4-thiapentalen 

T. Pedersen, S.V. Skaarup og C.T. Pedersen: Structure and dipole moment 

of 1,6-dioxa-6aë4-thiapentalene from microwave spectra. Acta 

Chem. Scand. B31, 711-718 (1977) 

N. Wessel Larsen, L. Nygaard, T. Pedersen, C.T. Pedersen og H. 

Davy: Structure and electric dipole moment of 1,6-dioxa-2,5-diaza- 

6aë4-thiapentalene from microwave spectra. J. Mol. Structure 118, 

89-95 (1984) 

Cyclobuten 

B. Bak og J.J. Led: Preparation of [1-13C], [3-13C], [1-D], and [3-D] 

enriched cyclobutenes. J. Labelled Comp. 4, 22-27 (1968) 

J.J. Led: Præparation og mikrobølgespektre af cyclobuten samt [1- 

13C]-, [3-13C]-, [1-D]- og 

[3-D]-cyclobuten. Cyclobutens struktur. Licentiatafhandling, DTH 

(1968) 

B. Bak, J.J. Led, L. Nygaard, J. Rastrup-Andersen og G.O. Sørensen: 

Microwave spectra of 

isotopic cyclobutenes. Molecular structure of cyclobutene. J. Mol. 

Structure 3, 369-378 (1969) 

B. Bak og J.J. Led: Bent bonds in cyclopropane, cyclobutenes. Molecular 

structure of cyclobutene. J. Mol. Structure 3, 379-384 (1969) 


Strukturer af nogle ikke-cykliske molekyler 

B. Bak, E. Stenberg Knudsen, E. Madsen og J. Rastrup-Andersen: 

Preliminary analysis of the microwave spectrum of ketene. Phys. Rev. 

79, 190 (1950) 

B. Bak, R. Sloan og D. Williams: Microwave investigation of SCSe. 

Phys. Rav. 80, 101-102 (1950) 

B. Bak, J. Bruhn og J. Rastrup-Andersen: Microwave spectrum and 

structure of SiD3F. J. Chem. Phys. 21, 753-754, (1953) 

B. Bak, J. Bruhn og J. Rastrup-Andersen: Microwave spectrum and 

structure of SiD3Cl. J. Chem. Phys. 21, 753-754, (1953) 

F.A. Andersen, B. Bak og J. Rastrup-Andersen: Microwave investigation 

of tertiary butyl fluoride. Acta Chem. Scand. 7, 643-651 (1953) 


determination of the structure of trifluorobutyne. J. Chem. 

Phys. 26, 241-243 (1957) 

B. Bak, L. Hansen-Nygaard og J. Rastrup-Andersen: The structure of 

tertiary butyl isocyanide. J. Mol. Spectrosc. 2,54-57 (1958) 

B. Bak, D. Christensen, L. Hansen-Nygaard og J. Rastrup-Andersen: 

The structure of vinyl fluoride. Spectrochim. Acta 13, 120-124 (1958) 

B. Bak, S. Detoni, L. Hansen-Nygaard, J. Tormod Nielsen og J. 

Rastrup- Andersen: Microwave determination of the structure of ethyl 

fluoride. Spectrochim. Acta 16, 376-383 (1960) 

D.R. Lide, Jr. og D. Christensen: An improved structure determination 

for vinyl fluoride. Spectrochim. Acta 17, 665-668 (1961) 

D.R. Lide Jr. (NBC, Washington) og D. Christensen: Molecular structure 

of propylene. J. Chem. Phys. 35, 1374 1378 (1961) 

B. Bak, D. Christensen, J. Christiansen, L. Hansen Nygaard og 

J. Rastrup Andersen: Microwave spectrum and internal barrier of 

rotation of methyl ketene. Spectrochim. Acta 18, 1421 1424 (1962) 

B. Bak, S. Detoni, L. Hansen-Nygaard og J. Rastrup-Andersen: Microwave 

investigation of ethyl fluoride (Bologna, 1959). Adv. Mol. 

Spectrosc. Pergamon (1962) 

B. Bak, J. Christiansen og J. Tormod Nielsen: Preparation of 300-500 

mg quantities of isotopic methyl ketenes. Acta Chem. Scand. 19, 2252- 

2253 (1965) 

B. Bak, J.J. Christiansen, K. Kunstmann, L. Nygaard og J. Rastrup- 

Andersen: Microwave spectrum, molecular structure, barrier to internal 

rotation, and dipole moment of methylketene. J. Chem. Phys. 45, 

883-887 (1966) 

L. Nygaard: A revised structure of ethyl fluoride. Spectrochim. Acta 

22, 1261-1266 (1966) 

E. Hirota, R. Sugisaki, C.J. Nielsen og G.O. Sørensen: Molecular 

structure and internal motion of formamide from microwave spectrum. 

J. Mol. Spectrosc. 49, 251-267 (1974) 

M. Stubgaard: En mikrobølgespektroskopisk undersøgelse af formamids 

struktur. Licentiatafhandling, KU (1978) 

G.O. Sørensen, T. Pedersen, H. Dreizler, A. Guarnieri og A.P. Cox: 

Microwave spectra of nitromethane and D3-nitromethane. J. Mol. 

Structure 97, 77-82 (1983)

SPeKtroSKoPI 

I 4 artikler, hvoraf dette er den 3., vil vi omtale den forskning, som er udført ved hjælp af mikrobølgespektroskopi på Kemisk 

Institut ved Københavns Universitet (KIKU). Anledningen er, at den sidste fastansatte medarbejder (NWL) nu er gået på pension, 

og at afdelingen nedlægges. Det spektroskopiske laboratorium flyttede fra UKL på Nørrevold til H.C. Ørsted Instituttet i 1963 og 

frem til 2004 hed det Kemisk Laboratorium 5 (KL5), en betegnelse, der benyttes i artiklerne. 

Mikrobølgespektroskopi på KIKU - 

phenol 

Med phenol som eksempel analyseres resultater fra mikrobølgespektrene 

Af niels Wessel larsen og thorvald Pedersen 

Tidligere blev bestemmelsen af substitutionsstrukturer for 

molekyler i gasfase omtalt. I denne og den følgende artikel vil 

bestemmelse af potentialfunktioner for indre bevægelse med 

stor amplitude, specielt indre rotation, blive omtalt for endnu en 

række i gasfase. 

Det første forsøg 

Allerede i 1953 publicerede B.B., L.N. og J.R.A. et forsøg på at 

undersøge den indre rotation i molekylet 1,1,1-trifluor-2-butyn. 

Methylgruppen og trifluormethylgruppen er adskilt af to enkeltbindinger 

og en triplebinding, så man vil forvente en lav barriere 

eller næsten fri indre rotation. Molekylet er en symmetrisk 

top, og spektret består af brede linjer omkring de forventede 

frekvenser, 2B(J+1), jfr. artikel i majnummeret af Dansk Kemi. 

Linjernes bredde blev set 

som en virkning af den 

indre rotation, men man 

kom ikke frem til kvantitative 

resultater. 

Da man i 1967 ved 

KL5 begyndte at studere 

Figur 1. Phenol i den ene af sine to ligevægtskonfigurationer. 

En af hovedakserne 

(b-aksen) og den indre rotationsakse, som 

stort set falder sammen med a-aksen, er 

indtegnet. 

phenol, manifesterede 

den indre rotation sig helt 

anderledes klart. På alle 

de steder i spektret, hvor 

man for en almindelig 

asymmetrisk top ville 

forvente en enkelt linje, 

observeredes i stedet to 

linjer med en indbyrdes 

afstand på omkring 112 

MHz. Det skal her bemærkes, 

at bredden af de 

enkelte linjer kun er ca. 

0,1–0,5 MHz, så der er 

tale om en relativt stor 

opsplitning. Man kunne nu vælge at lade som ingenting, benytte 

midtpunktet mellem de to linjer som den observerede frekvens, 

bestemme de 3 normale inertimomenter for molekylet, endda gå 


b 

50 

v=3 

v=2 

v=1 

v=0 

Figur 2. Potentialfunktionen i enheden cm -1 (1 cm -1 = 11,96 J/mol) for den indre 

rotation i phenol. Torsionsenerginiveauerne er indtegnet med blåt. For v=0 og 

v=1 kan tunnelopsplitningen ikke ses på figuren, mens den er tydelig for v=3. 

videre med isotopsubstitution og sluttelig nå frem til substitutionsstrukturen, 

som var KL5’s speciale. Dette blev faktisk også 

gjort, men naturligvis opstod interessen for at forstå, hvad der 

var på færde og for at finde ud af hvilke molekylære oplysninger, 

der kunne udledes af den nye information. Det viser sig, at 

den observerede opsplitning er direkte knyttet til det kvantemekaniske 

fænomen, tunneleffekt, og at opsplitningens størrelse 

er en overordentlig følsom indikator for størrelsen af energibarrieren 

for den indre rotation. 

Indre rotation og tunneleffekt, med phenol som eksempel 

I ligevægtsstrukturen af phenol ligger alle atomer, inkl. de to 

atomer i OH-gruppen i samme plan. Lad os sige at H i OHgruppen 

ligger til højre i molekylet, som i figur 1. Den indre 

rotation består nu i, at OH-gruppen drejer omkring den indre 

rotationsakse, mens phenylgruppen bliver liggende. Drejningen 

beskrives ved vinklen, g, således at for g=0˚ ser molekylet ud 

som i figur 1 og den potentielle energi har minimum. Energien 

vokser med g til et maksimum ved 90˚. Ved g=180˚ har vi igen 

minimum, osv. Phenol har altså to ækvivalente ligevægtskonfigurationer 

(g=0˚ og g=180˚), den potentielle energi beskrives

v=0 

v=0 

Figur 3. Nærbillede af grundtilstanden i phenol. De brune kurver er sandsynlighedsfordelinger 

(kvadratet på bølgefunktionerne) for A: en stationær 

tilstand; fordelingen har samme sandsynlighed i de to minima og ændres ikke 

med tiden. B: en lokaliseret tilstand for hvilken sandsynligheden vil oscillere 

mellem de to minima. 

ved funktionen V(g) = ½V 2 (1-cos(2g)), hvor V 2 er højden af barrieren, 

figur 2. De lave energiniveauer omkring minimum minder 

nydeligt om en harmonisk oscillator, hvis energiniveauer er 

givet ved kvantetallet v (v=0,1,2,…), E v /h = n(v+1/2), hvor n er 

den harmoniske frekvens. 

Sandsynligheden er den samme for at finde molekylet omkring 

hver af de to ækvivalente minimumskonfigurationer (figur 

3A), men tvinger man det til at befinde sig omkring g=0˚ (figur 

3B), vil det uden ydre påvirkninger omdannes til den anden 

plane form svarende til g=180˚, selvom dets energi er langt mindre 

end barrieren. Dette fænomen kaldes tunneleffekten og er 

en konsekvens af kvantemekanikken. Da den nye form af molekylet 

er helt ækvivalent med den første, vil molekylet straks 

gå tilbage til den første form og så fremdeles. På en måde har 

vi at gøre med en spontan kemisk reaktion. Blot er reaktant og 

produkt det samme. Det skal bemærkes, at der ikke er tale om 

termisk molekylbevægelse; tunneleffekten er aktiv selv ved det 

absolutte nulpunkt. 

Omdannelsen fra den ene form til den anden vil ske med en 

ganske bestemt frekvens, kaldet tunnelfrekvensen, der præcist 

svarer til den opsplitning, der sker af energiniveauerne. Jo større 

molekylets energi er, dvs. jo nærmere det er på toppen af potentialfunktionen, 

desto hurtigere vil omdannelsen ske, og desto 

større er opsplitningen. For de to laveste niveauer er der ingen 

synlig opsplitning på figuren, mens det fjerde niveau er kraftigt 

opsplittet. I grundtilstanden for phenol (v=0) er tunnelfrekven- 

A 

B 

t 

51 

KOM OG BESØG OS PÅ SCANLAB D. 28-30 SEPTEMBER 

I FINDER OS I HAL C3-111 

Scanlab tilbud med op til 30% rabat på udvalgte produkter! 

Introduktion af nye produkter til super gode priser! 

FlipTube 

_________________ 

Download Scanlab tilbuddene på vores web-side 

Ring og hør nærmere! 

Deltag i en lodtrækning om et 

“Romantisk weekendophold for 2 personer” 

- Medbring en kopi af annoncen eller 

af vores Nyhedsbrev 

- Gå til Biohit’s stand C2-131 

og udfyld deltager informationerne. 

- Medbring og aflever informationerne 

på Dandiag’s stand C3-111 

og du deltager i lodtrækningen. 

Vinderen vil blive kontaktet, 

samt offentlig 

gjort på www.dandiag.dk 

mandag d. 4. oktober 

Dandiag A/S l Mårkærvej 9 l 2630 Tåstrup 

T: 4343 3057 l www.dandiag.dk l dandiag@dandiag.dk 

Anzeige_Maskin_Aktuelt_90x130_Anzeige_Maskin_Aktuelt_90x130 24.08.10 1 

Eksklusiv hos DENIOS: 

•det største udvalg af produkter 

til miljøbeskyttelse og sikkerhed 

•professionel rådgivning i 

overensstemmelse med 

gældende bestemmelser 

•perfekte specialløsninger 

MILJØBESKYTTELSE OG SIKKERHED 

På rette vej med sikkerhed: 

Gennem mere end 20 år har DENIOS været banebrydende 

indenfor industriel miljøbeskyttelse og arbejdssikkerhed. 

Vores produkter gennemgår strenge kvalitetskontroller – selvfølgelig 

også med hensyn til regler, godkendelser og dokumentationer. 

DENIOS’ ingeniører garanterer en kompetent og individuel rådgivning, 

personlig tilpasning og hurtig service til enhver tid. 

DENIOS ApS • Dannevirkevej 6 • 7000 Fredericia • Tlf. 76 24 40 80 

info@denios.dk • www.denios.dk 

Særudgave af: dansk kemi, 91, nr. 9, 2010

SPeKtroSKoPI 

Figur 4. Gradvis overgang mellem to ekstremer. Til venstre er der ingen barriere, 

der er fri indre rotation, og energien er proportional med kvadratet på 

m-kvantetallet (m= 0,1,2,…). Til højre er barrieren så høj (1400 cm -1 ), at der 

ikke er nogen synlig opsplitning af de laveste energiniveauer – de minder om 

energierne for en harmonisk oscillator, hvor energiniveauerne er givet ved 

kvantetallet v (v=0,1,2,…), og er proportionale med v+1/2. Som altid afhænger 

det sete dog af øjnene der ser: Hvis man bruger meget fine mikrobølgebriller, 

kan man nemt se den indre rotation. Den lodrette linje angiver phenol. 

sen n T = 56 MHz og energiopsplitningen ΔE = hn T . Molekylet 

vil således omdannes 56 mio. gange pr. sekund. 

I ammoniak og anilin ses en helt analog tunneleffekt: den ene 

pyramidiske form vil omdannes til den anden i en uendelighed, 

som en paraply der klapper om. Den molekylære bevægelse, der 

kan fortsætte i omdannelsen, kaldes paraplysvingningen. 

I chirale molekyler, f.eks. D- og L-former af aminosyrer, må 

man på samme måde principielt forvente, at en D-form omdannes 

til den tilsvarende L-form. Barrieren er så høj i dette tilfælde, 

at omdannelsen vil tage ekstremt lang tid og som bekendt 

i praksis ikke finder sted. 

For mange ”almindelige” kemiske reaktioner – specielt hydrogenoverførselsreaktioner 

- giver tunneleffekten et væsentligt 

bidrag til reaktionshastigheden. Det lette hydrogenatom kan 

passere reaktionsbarrieren, selvom den kinetiske energi er lavere 

end toppen af reaktionsbarrieren. Som eksempel kan nævnes 

reaktioner, hvor OH-radikalet fjerner et hydrogenatom fra 

carbonhydrider og derved bidrager til at rense atmosfæren for 

methan m.m. 

Opsplitningens afhængighed af molekylets egenskaber 

Et fjerde inertimoment, I Top , er inertimomentet af den del af 

molekylet, der udfører den indre rotation. I phenol er det typisk 

OH-gruppen. Man kan principielt selv vælge, hvilken del 

af molekylet man vil betragte som toppen, og det viser sig, at 

det inertimoment, som får betydning for tunnelopsplitningens 

størrelse, er det reducerede inertimoment: I Red =I Top *I Ramme / 

(I Top +I Ramme ). Og betydningen af I Red er enorm: Udskiftes H i 

hydroxylgruppen med D (deuterium) bliver det reducerede iner- 


52 

timoment ca. dobbelt så stort, mens tunnelfrekvensen falder fra 

56 MHz til 0,22 MHz. En tilsvarende virkning på opsplitningen 

ses ved ændring af barrierehøjden, som dog ikke kan ændres 

ved isotopsubstitution. I figur 4 ses, hvordan energiniveauerne 

ændres, når barrieren varieres fra 0 og opefter. 

Opsplitningen bestemmes altså hverken af barrieren eller af 

det reducerede inertimoment i sig selv. Det afgørende er produktet 

af de to: Jo større produktet V 2 *I Red er, desto mindre er 

opsplitningen. Bestemmelse af potentialfunktionen kræver altså 

kendskab til det reducerede inertimoment. Det er derfor vigtigt 

også at undersøge isotopsubstituerede molekyler, som kan levere 

den nødvendige strukturinformationen. 

Hvorfor er opsplitningen i spektrene dobbelt så stor som 

tunnelfrekvensen? 

De linjer, der ses i mikrobølgespektrene, er overgange fra én 

rotationstilstand til en anden, og begge tilstandes energiniveauer 

er opsplittet i en nedre og en øvre torsionstilstand, figur 

5. Spørgsmålet er om torsionstilstanden ændres under rotationsovergangen 

eller ej. I det første tilfælde bliver afstanden mellem 

de to linjer to gange torsionsopsplitningen, mens de to linjer 

falder sammen i tilfælde to. For phenol siger udvalgsreglerne, at 

vi har at gøre med det første tilfælde. 

Begrundelse for udvalgsreglerne 

Rotationsudvalgsreglerne afgøres 

af retningen af molekylets 

dipolmoment, mere præcist af 

dipolmomentets komponenter 

langs molekylets tre hovedakser, 

a, b og c. Hvis der er en dipolkomponent 

langs a-aksen fås 

a-udvalgsregler etc. I phenol falder 

a-aksen næsten sammen med 

den indre rotationsakse, mens 

b-aksen er vinkelret på a-aksen 

og ligger i molekylets plan (figur 

1). Der skulle altså principielt 

være mulighed for både a- og budvalgsregler; 

men det viser sig at 

b-komponenten er langt større end 

a-komponenten, så der i praksis 

kun ses b-inducerede overgange. 

Torsionsudvalgsreglerne for en 

Rot 2 

Rot 1 

given rotationsovergang er bestemt af, om dipolmomentet er 

uændret eller skifter fortegn under en indre rotation på 180˚. Af 

symmetrigrunde er der kun de to muligheder. Det ses at b-komponenten 

er bundet til OH-gruppen og derfor skifter fortegn. 

Det betyder, at vi har at gøre med tilfælde I, så vi i spektrene ser 

opsplitningen på 112 MHz. 

Litteraturhenvisninger er af pladshensyn lagt ud på Dansk Kemis 

hjemmeside, www.danskkemi.dk, hvorfra man kan hente 

dem. 


Niels Wessel Lasen: nwl@kiku.dk 

Thorvald Pedersen: thorpe@tdcadsl.dk 

Ø 

N 

Ø 

N 

I II 

Figur 5. Mulige overgange mellem 

to rotationstilstande, som 

begge er torsionsopsplittede i en 

nedre tilstand (N) og en øvre (Ø). 

I: torsionstilstanden ændres ved 

overgangen. II: torsionstilstanden 

bevares ved overgangen

SPeKtroSKoPi 

I 4 artikler, hvoraf dette er den sidste, vil vi omtale den forskning, som er udført vha. mikrobølgespektroskopi på Kemisk Institut 

ved Københavns Universitet (KIKU). Anledningen er, at den sidste fastansatte medarbejder (NWL) nu er gået på pension, og at 

afdelingen nedlægges. Det spektroskopiske laboratorium flyttede fra UKL på Nørrevold til H.C. Ørsted Instituttet i 1963 og frem til 

2004 hed det Kemisk Laboratorium 5 (KL5), en betegnelse, der benyttes i artiklerne. 

Mikrobølgespektroskopi på KIKU 

– substituerede benzenringe 

Teorien for indre rotation og inversion i molekyler blev beskrevet i artikel 3. Her omtales 

sådanne bevægelser i en række substituerede benzenringe 

Af Niels Wessel larsen og thorvald Pedersen 

De to første artikler (Dansk Kemi nr. 5 og 8, 2010) handlede 

om strukturbestemmelse. I artikel 3 (Dansk Kemi nr. 9, 2010) 

blev teorien for indre rotation og inversion beskrevet med 

phenol som udgangspunkt. I denne sidste artikel ser vi nærmere 

på disse bevægelser i et antal substituerede benzenringe og på 

virkningen af yderligere substitution i benzenringen. 

Parasubstitution i phenol 

Et halogenatom i parastilling i phenol ændrer ikke molekylets 

symmetri, og det reducerede inertimoment forbliver næsten 

uændret; derimod kommer der en stor komponent af dipolmomentet 

i a-aksens retning (molekylets længderetning). I modsætning 

til phenol selv, hvor man kun ser de torsionsopsplittede 

b-rotationsovergange, ser man derfor også a-linjer, der – i hvert 

fald i første tilnærmelse – er uopsplittede, jfr. artikel 3. Som 

det fremgår af tabel 1, sænker et halogenatom i parastilling 

den indre rotationsbarriere. For fluor er virkningen ganske stor, 

nemlig 207 cm -1 eller 17%, mens den for chlor og brom kun er 

henholdsvis ca. 5% og ca. 3%. Figur 1 forklarer effekten vha. 

resonansformler. 

Anilin (C 6 H 5 NH 2 , figur 2) 

I modsætning til phenol er anilin et ikke-plant molekyle. 

Tabel 1. 

Molekyle V 2 (cm -1 ) 

Phenol 1213 

4-Fluorphenol 1006 

4-Chlorphenol 1148 

4-Bromphenol 1172 

Tabel 1. Barriere for indre rotation. V 2 , i 4-halogenphenoler. 

Tabel 2. 

Molekyle V i (cm -1 ) V 2 (cm -1 ) 

Anilin 524 2000 

4-Fluoranilin 596 1570 

Tabel 2. Barriere for inversion, V i , og for indre rotation, V 2 , i anilin og 

4-fluoranilin. 


28 

Figur 1. Resonansformler for phenol og 4-fluorphenol. 

a er en af de resonansformler, der kan begrunde en partiel dobbeltbindingskarakter 

af CO-bindingen og dermed en stabilisering af den plane konfiguration; 

b er den analoge formel for 4-fluorphenol; 

c dobbeltbindingskarakteren er flyttet til CF-bindingen. Da b og c gensidigt 

udelukker hinanden, svækkes stabiliseringen af den plane konfiguration i dette 

molekyle. 

Figur 2. Anilin i ligevægtskonfigurationen. 

Phenyl-N-fragmentet er plant, men analogt med ammoniak har 

man en pyramidisk struktur omkring nitrogenatomet med de to 

aminohydrogenatomer på samme side af phenyl-N-planet. Den 

dominerende stor-amplitudebevægelse er inversionen omkring 

N og ikke den indre rotation af aminogruppen. 

Tunnelfrekvensen for inversionen blev ikke observeret i 

mikrobølgespektrene. Den er så høj, at den slet ikke ligger i 

mikrobølgeområdet. I samarbejde med Flemming Nicolaisen 

(også en tidligere KL5 medarbejder) blev den direkte overgang 

mellem de to opsplittede inversionstilstande observeret ved 

40,8 cm -1 (1224 GHz) i det tilgrænsende fjerninfrarøde område. 

Hvad angår den indre rotation var tunnelopsplitningen til 

gengæld for lille til at kunne observeres; men overgange med

Figur 4. Potentialfunktioner (cm -1 ) og torsionsenerginiveauer i thiophenol (tv.) og 4-fluorthiophenol (th.). 

Figur 3. Phenylphosphin i ligevægtskonfigurationen. 

relation til torsionsbevægelsen i anilin kunne igen ses i fjerninfrarødspektrene. 

Den model, der var udviklet til brug ved 

den indre rotation i phenol, kunne både bruges til inversionsbevægelse 

og den indre rotation i anilin. Resultater for anilin og 

4-fluoranilin er samlet i tabel 2. Ligesom i phenol aftager den 

indre rotationsbarriere ved fluorsubstitution i parastilling, mens 

inversionsbarrieren stiger. Begge effekter kan ses som et resultat 

af at CN-bindingens dobbeltbindingskarakter mindskes pga. 

den konkurrerende CF-dobbeltbindingskarakter, jfr. figur 1. 

Phenylphosphin (C 6 H 5 PH 2 , figur 3) 

Denne anilinhomolog minder - mikrobølgespektroskopisk 

set - på mange måder mere om phenol end om anilin. For det 

første er barrieren for inversion omkring phosphor så høj, at 

Tabel 3. 

Molekyle DE (MHz) V 2 (cm -1 ) 

C 6 H 5 PH 2 1239 94 

C 6 H 5 PHD 221 91 

C 6 H 5 PD 2 66 86 

Tabel 3. Torsionsopsplitning, DE, og indre rotationsbarriere, V 2 , for tre isotopomere 

af phynylphosphin. 

Tabel 4. 

Molekyle V 2 (cm -1 ) 

Phenol 1213 

Thiophenol 277 

4-Fluorthiophenol 63 

Tabel 4. Barriere for indre rotation, V 2 , i halogenphenoler. 

SPeKtroSKoPi 

dens virkning ikke observeres i spektrene. Dernæst ligger 

de to hydrogenatomer i phosphingruppen på hver sin side af 

phenylplanet, så b-overgange bliver tilladt i spektrene ligesom 

i phenol. Endelig er barrieren for indre rotation langt mindre 

end i anilin, ja endog langt mindre end i phenol, hvilket betyder, 

at man ser store tunnelopsplitninger i spektrene. 

Foruden modermolekylet blev to isotopsubstituerede molekyler 

undersøgt, se tabel 3. Egentlig burde barrieren være 

uafhængig af, hvilken isotop der er brugt. De små forskelle 

skyldes virkningen af andre molekylbevægelser end torsionen. 

F.eks. kan man forestille sig, at vibrationsmidlede 

PD-bindinger er kortere end de tilsvarende PH-bindinger. En 

sådan forkortelse betyder en lille formindskelse af toppens 

inertimoment. Da der i beregningerne ikke er taget hensyn til 

denne effekt, finder man i stedet en lavere barriere for de deutererede 

molekyler. 

Thiophenol (C 6 H 6 SH) og 4-fluorthiophenol 

Disse molekyler er plane ligesom phenol, så barriererne er 

bestemt ud fra opsplittede b-rotationsovergange. I thiophenol 

blev der foruden mikrobølgedata også benyttet data fra 

fjerninfrarøde spektre. Barrieren er ca. 4 gange lavere end 

i phenol, se tabel 4, og ligesom for phenol medfører et fluoratom 

i parastilling en sænkning af barrieren - faktisk ligeså 

meget absolut set (214 cm -1 ) som fra phenol til 4-fluorphenol. 

Figur 4 viser de meget forskellige potentialfunktioner med 

torsionsenerginiveauer for thiophenol og 4-fluorthiophenol. 

For 4-fluorthiophenol var opsplitningen i torsionsgrundtilstanden 

så stor, at det ikke lykkedes at tilordne linjerne i mikrobølgespektret. 

I stedet blev barrieren bestemt ved at benytte 

spektrene af det S-deutererede molekyle (C 6 H 6 SD). 

Nitrobenzen (C H NO ) 

6 5 2 

Også for dette molekyle er r -strukturen bestemt. Molekylet 

s 

er plant i ligevægtskonfigurationen, men af flere grunde ses 

der ingen torsionsopsplitning. For det første er der af symmetrigrunde 

ingen b-komponent af dipolmomentet. For det 

andet er barrieren så høj og toppens inertimoment så stort, at 

opsplitningen vil være forsvindende selv med mikrobølgeøjne. 

Endelig er der en helt speciel effekt, der skyldes, at de to oxygenatomer 

har spin 0. Det betyder, at halvdelen af torsionsenergierne, 

nærmere betegnet dem med ulige m-kvantetal, slet 

ikke eksisterer. Fjerninfrarøde spektre kan ikke benyttes, da 

torsionsovergangen er forbudt. 

Når barrieren alligevel blev bestemt, skyldtes det hovedsageligt, 

at man har observeret mikrobølgespektrene af 4 

forskellige torsionsanslåede tilstande i 9 forskellige isotopo- 

29 Særudgave af: 

dansk kemi, 91, nr. 11, 2010 

s

SPeKtroSKoPi 

Figur 6. 2-Fluornitrobenzen i ligevægtskonfigurationen. 

Nyt om... 

… En morderisk skørhat 

Et molekyle med kun fire 

carbonatomer, cycloprop- 

2-encarboxylsyre, er 

dødeligt giftigt. En paddehat 

af slægten skørhat, 

Russula subnigricans, 

har ført til flere dødsfald 

i Japan og Taiwan efter 

indtagelse af blot et par 

stykker. Svampen indeholder 

cyclopropenen, der 

er termisk ustabil og end 

ikke tåler inddampning 

til tørhed. Men den lever 

alligevel længe nok til at 

fremkalde rhabdomyolose, dvs. nedbrydning af muskelvæv, 

hvorved der frigives mængder af myoglobin. Det ødelægger 

nyrerne og resulterer i nyresvigt og død. Svampen er en 

særdeles habil syntetiker, der producerer en lang række komplicerede 

og usædvanlige forbindelser, deriblandt det optisk 

aktive, men stort set ugiftige russuphelol. 

Carsten Christophersen 

Identification of the toxic trigger in mushroom poisoning. M. Matsuura, 

Y. Saikawa, K. Inui, K. Nakae, M. Igarashi, K. Hashimoto og M. 

Nakata. Nature Chemical Biology 2009, side 465-467. 


30 

Figur 5. Potentialfunktion (cm-1) for nitrobenzen 

med de laveste torsionsenerginiveauer 

indtegnet. Rotationskonstanterne er bestemt for 

de 4 laveste tilstande. Figuren viser to forskellige 

potentialfunktioner, som eksperimenterne 

ikke kan skelne imellem, fordi de er ens inden 

for det vinkelinterval (-30°, 30°), der dækkes af 

de undersøgte tilstande. Differencen f(g) mellem 

de to potentialfunktioner er praktisk talt 0 i 

hele dette interval, mens den viste sandsynlighedsfordeling 

for den øverste af de undersøgte 

tilstande er 0 uden for intervallet. 

Figur 7. Potentialfunktionen (cm-1) for 2-fluornitrobenzen har en lille barriere 

omkring den plane konfiguration. 

mere af molekylet. Alle disse rotationskonstanter, og primært 

ændringer i rotationskonstanter mellem grundtilstanden og de 

torsionsanslåede tilstande, blev brugt til at tilpasse potentialfunktionen 

for den indre rotation, figur 5. Det var nødvendigt 

at udvide potentialfunktionen så den nu også indeholder et led 

med cos(4g): V(g) = ½V 2 (1-cos(2g))+ ½V 4 (1-cos(4g)). Differensfunktionen 

i figuren indeholder endnu et led og er givet 

ved udtrykket (enhed cm -1 ) 

f(g) = 102(1-cos(2g))-47(1-cos(4g)) +10(1-cos(6g)) 

Fluornitrobenzener 

2-Fluornitrobenzen (figur 6) er særlig interessant, fordi fluoratomet 

tvinger nitrogruppen til at dreje ud af phenylringen. 

Dvs. at der ud over den relativt høje barriere ved 90˚ også er 

en mindre barriere ved 0˚, se figur 7. Det giver tunneleffekt 

mellem de to minima omkring ±30˚. Tunnelopsplitningen 

vokser, jo mere energiniveauerne nærmer sig den lille barrieretop. 

Rotationskonstanterne er bestemt for de laveste torsionstilstande, 

markeret med 1 til 6 på figuren, men den detaljerede 

potentialfunktion baseret på disse konstanter endnu ikke 

er publiceret. 

Litteraturhenvisninger er af pladshensyn lagt ud på Dansk 

Kemis hjemmeside, www.danskkemi.dk, hvorfra man kan 

hente dem. 


Niels Wessel Lasen: nwl@kiku.dk 

Thorvald Pedersen: thorpe@tdcadsl.dk

Litteraturhenvisninger til artiklerne 

Mikrobølgespektroskopi på KIKU (III og IV) 

Af N.W. Larsen og T. Pedersen 

BENZENDERIVATER 

Phenol, thiophenol og derivater heraf 

T. Pedersen og N. Wessel Larsen: Preparation of 2-D, 3-D and 4-Dphenol. 

J. Labelled Comp. 5, 196-196 (1969) 

T. Pedersen, N. Wessel Larsen og L. Nygaard: Microwave spectra of 

the six monodeuteriophenols. Molecular structure, dipole moment, 

and barrier to internal rotation of phenol. J. Mol. Structure 4, 59-77 

(1969) 

N. Wessel Larsen, E. Mathier, A. Bauder og H.H. Günthard: Analysis 

of microwave and infrared transitions of phenol by rotation-internal 

rotation theory. Phenol-OD. J. Mol. Spectrosc. 47, 183-188 (1973) 

N. Wessel Larsen og F.M. Nicolaisen: Far-infrared gas spectra of 

phenol, 4-fluorophenol, thiophenol and some deuterated species. Barrier 

to internal rotation. J. Mol. Structure 22, 29-43 (1974) 

N. Wessel Larsen: En mikrobølge- og fjern-infrarødspektroskopisk 

undersøgelse af struktur og indre rotation af phenol, 4-halogenphenol 

og thiophenol. Licentiatafhandling, KU (1974) 

N. Wessel Larsen: Microwave spectra of the six mono-13C-substituted 

phenols and of some monodeuterated species of phenol. Complete 

substitution structure and absolute dipole moment. J. Mol. Structure 

51, 175-190 (1979) 

N. Wessel Larsen: Microwave spectra and internal rotation of 4-fluorophenol, 

4-chlorophenol and 4-bromophenol. J. Mol. Structure 144, 

83-99 (1986) 

N. W. Larsen og L Schulz: Internal rotation and structure of thiophenol 

and 4-flourothiophenol studied by microwave spectroscopy 

and quantum chemistry. J. Mol. Struct. 920, 30-39 (2009) 

Anilin 

D.G. Lister, J.K. Tyler, J.H. Høg og N. Wessel Larsen: The microwave 

spectrum, structure and dipole moment of aniline. J. Mol. Structure 

23, 253-264 (1974) 

Phenylphosphin 

N. Wessel Larsen og T. Steinarsson: Conformation, barrier to internal 

rotation, and structure of the PH2-group in phenylphosphine, studied 

by microwave spectroscopy. J. Mol. Spectrosc. 123, 405-425 (1987) 

Nitrobenzen og derivater 

J.H. Høg: Synthesis of o-, m- and p-deuterio, [15N]- and mono[18O] 

nitrobenzene. J. Labelled Comp. 7, 179-181 (1971) 

J.H. Høg: A study of nitrobenzene. Microwave spectra, force field, 

molecular structure, inertial defect and vibrationally excited states. 

Licentiatafhandling, KU (1971) 

T. Correll, N. Wessel Larsen og T. Pedersen: Equilibrium configuration 

and barriers of four fluorine substituted nitrobenzenes, obtained 

by microwave spectroscopy. J. Mol. Structure 65, 43-49 (1980) 

N. W. Larsen: Internal rotation potential and relaxation of structure in 

nitrobenzene studied by microwave spectroscopy supported by quantum 

chemistry. J. Mol. Struct. 963, 100-105 (2010) 

N. W. Larsen og O. Vesterlund Nielsen: 2-fluornitrobenzene. To be 

published. 

2-Fluorbenzylalkohol 

K.-V. Hansen og T. Pedersen: Microwave spectra and conformational 

properties of 2-fluorobenzylalcohol, its deuterated analogue and 2-hydroxybenzotrifluoride. 


Fluorbenzoylfluoride 

N. Wessel Larsen, T. Pedersen og B.F. Sørensen: Microwave spectrum 

and potential for internal rotation of 3-fluorobenzoyl fluoride. J. Mol. 

Spectrosc. 129, 223-231 (1988) 

N. Wessel Larsen, T. Pedersen og B.F. Sørensen: Microwave spectrum 

and barrier to internal rotation of 4-fluorobenzoyl fluoride. Dipole 

moments for benzoyl fluoride and 4-fluorobenzoyl fluoride. J. Mol. 

Spectrosc. 128, 370-383 (1988) 

ANDRE MOLEKYLER 

1,2,3-trifluor-2-butyn 

B. Bak, L. Hansen og J. Rastrup-Andersen: Experimental evidence 

of restricted rotation in CH 3 -C≡C-CF 3 . J. Chem. Phys. 21, 1612-1613 

(1953) 


determination of the structure of trifluorobutyne. J. Chem. 

Phys. 26, 241-243 (1957) 

Ethylfluorid 

B. Bak, S. Detoni, L. Hansen-Nygaard, J. Tormod Nielsen og J. 

Rastrup- Andersen: Microwave determination of the structure of ethyl 

fluoride. Spectrochim. Acta 16, 376-383 (1960) 

L. Nygaard: A revised structure of ethyl fluoride. Spectrochim. Acta 

22, 1261-1266 (1966) 

Methylketen 

B. Bak, D. Christensen, J. Christiansen, L. Hansen Nygaard og 

J. Rastrup Andersen: Microwave spectrum and internal barrier of 

rotation of methyl ketene. Spectrochim. Acta 18, 1421 1424 (1962) 

B. Bak, J. Christiansen og J. Tormod Nielsen: Preparation of 300-500 

mg quantities of isotopic methyl ketenes. Acta Chem. Scand. 19, 2252- 

2253 (1965) 

110) B. Bak, J.J. Christiansen, K. Kunstmann, L. Nygaard og J. 

Rastrup-Andersen: Microwave spectrum, molecular structure, barrier 

to internal rotation, and dipole moment of methylketene. J. Chem. 

Phys. 45, 883-887 (1966) 

Ethylenimin 

B. Bak og S. Skaarup: The substitution structure of ethylenimine. J. 

Mol. Structure 10, 385-391 (1971) 

S. Skaarup: Ethylenimine inversion barrier and CH 2 group twist. Acta 

Chem. Scand. 26, 4190-4192 (1972) 

Formamid 

E. Hirota, R. Sugisaki, C.J. Nielsen og G.O. Sørensen: Molecular 

structure and internal motion of formamide from microwave spectrum. 

J. Mol. Spectrosc. 49, 251-267 (1974) 

Stubgaard: En mikrobølgespektroskopisk undersøgelse af formamids 

struktur. Licentiatafhandling, KU (1978) 

N-methylmethylenimine 

B. Bak, N. Wessel Larsen og H. Svanholt: Pyrolytic production and 

microwave spectra of light and heavy N-methylmethylenimine. Acta 

Chem. Scand. A31, 755-758 (1977) 

1,6-dioxa-6aë 4 -thiapentalene 

T. Pedersen, S.V. Skaarup og C.T. Pedersen: Structure and dipole moment 

of 1,6-dioxa-6aë 4 -thiapentalene from microwave spectra. Acta 

Chem. Scand. B31, 711-718 (1977) 

484) N. Wessel Larsen, L. Nygaard, T. Pedersen, C.T. Pedersen og H. 

Davy: Structure and electric dipole moment of 1,6-dioza-2,5-diaza- 

6aë 4 -thiapentalene from microwave spectra. J. Mol. Structure 118, 

89-95 (1984) 

Furfurylamin 

385) T. Pedersen: Conformation of furfurylamin. Preliminary results 

from a microwave investigation. J. Mol. Structure 64, 277-279 (1980) 

I. Hedgecock, N. Wessel Larsen, L. Nygaard, T. Pedersen og G.O. 

Sørensen: Conformation of furfurylamine studied by microwave spectra 

of five deuterated isotopomers of furfurylamine. J. Mol. Structure 

223, 33-44 (1990) 

Ethylvinylether 

N.L. Owen og G.O. Sørensen: Microwave spectrum conformation, 

and barrier to internal rotation of ethyl vinyl ether. J. Phys. Chem. 83, 

1483-1488 (1979) 

Særudgave af: dansk kemi, 91, nr. 9/11, 2010

Nitromethan 

G.O. Sørensen, T. Pedersen, H. Dreizler, A. Guarnieri og A.P. Cox: 

Microwave spectra of nitromethane and D 3 -nitromethane. J. Mol. 

Structure 97, 77-82 (1983) 

G.O. Sørensen: Structural relaxation in nitromethanelike molecules. J. 

Chem. Phys. 105 (10), 3942-3949 (1996) 

Ethylnitrit 

N. Hansen, F. Temps, H. Mäder og N.W. Larsen: Analysis of internal 

rotations in ethyl nitrite using molecular beam Fourier transform microwave 

spectroscopy. Phys. Chem. Chem. Phys. 1, 3219-3233 (1999) 

1,4-difluor-2-butyn 

N.W. Larsen og H.A. Christiansen: Internal rotation and dipole moment 

of 1,4-difluoro-2-butyn studied by microwave spectroscopy. 

Asian Chem.Lett. vol 4, no 1&2, 25-31 (2000) 

H.A. Christiansen, M. Wandel, E.A. Philipp og N.W. Larsen: Deuterium 

labelling and preparation of 1,4-dihydroxy-, 1,4-dichloro- and 

1,4-difluoro-2-butyne. Asian Chem. Letters, vol. 7, 2&3, 47-52 (2003) 

BF 2 OH 

981) A. Perrin, M. Carvajal-Zaera, Z. Dutkiewicz, J.-M. Flaud, D. 

Collet, H. Bürger, J. Demaison, F. Willaert, H. Mäder og N.W. Larsen: 

High-resolution infrared and microwave study of 10 BF 2 OH and 

11 BFOH: the 5 1 , 6 1 , 7 1 , 8 1 , 9 1 and 8 1 9 1 vibrationally excited states. Molecular 

Physics, vol. 102, no 14-15, 1641-1652 (2004) 

TEORI 

T. Pedersen, N. Wesssel Larsen og H. Dreizler: Selection rules for 

rotor transistions in completely asymmetric molecules with planar top 

and frame and a twofold barrier. Z. Naturforsch. 24a, 649-652 (1969) 

T. Pedersen: Isomeri og potentiel energi. Dansk kemi 51, 129-131 

(1970) 


F. Jørgensen og T. Pedersen: A projector formulation for the Van 

Vleck transformation. I. Degenerate case. Mol. Phys. 27, 33-47 (1974), 

errata ibid. 28, 599 (1974) 

F. Jørgensen og T. Pedersen: A projector formulation for the Van 

Vleck transformation. II. Neardegenerate case. Mol. Phys. 27, 959-968 

(1974) errata ibid. 28, 599 (1974) 

T. Pedersen: Bredbånds mikrobølgespektroskopi, et redskab til konformationsanalyse. 

Dansk kemi 55, nr. 3, 16-20 (1974) 

F. Jørgensen: Effective hamiltonians. Mol. Phys. 29, 1137-1164 (1975) 

F. Jørgensen, T. Pedersen og A. Chedin: A projector formulation for 

the Van Vleck transformation III. Generalization and relation to the 

contact tranformation. Mol. Phys. 30, 1377-1395 (1975) 

318) T. Pedersen: Effective hamiltonian and effective dipole operator 

in the principal axis method (PAM). Mol. Phys. 32, 407-418 (1976) 

G.O. Sørensen: A new approach to the Hamiltonian of nonrigid molecules. 

Topics Curr. Chem. 82, 97-175 (1979) 

N. Wessel Larsen og T. Pedersen: Bestemmelse af molekylers konformation 

i gasfasen ved mikrobølgespektroskopi. Chemisk Tidende 

19-25 (maj 1979) 

G.O. Sørensen og T. Pedersen: Symmetry and microwave spectrum of 

nitromethane. Stud. Phys. Theor. Chem. 23 (Symmetries Prop. Non- 

Rigid Mol.), 219-236 (1983) 

T. Pedersen: Symmetri og struktur i kemien. Naturens Verden, 270- 

278 (1987) 

G.O. Sørensen: Effective vibration-rotation Hamiltonian of a molecule 

with a large-amplitude internal motion. J. Maruani (ed.) Molecules in 

Physics Chemistry, and Biology, Vol. II, 335-348 (1988) Kluwer Acad 

Publ. 

T. Pedersen: (H2O) 2 - et tunnelmonster. Aurum 3, 10-23 (1989)

Mikrobølgespektroskopi på KIKU - Techmedia

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?