Identitätskontrolle pharmazeutischer Hilfsstoffe mit Hilfe der

2 Theoretische Grundlagen
2.4 Nahinfrarot-Spektroskopie (NIRS)
Ein grundsätzlicher Unterschied zwischen der “klassischen“ IR-Spektroskopie beziehungs-
weise MIR-Spektroskopie (Mittlere Infrarot-Spektroskopie) und der NIR-Spektroskopie
liegt im Wellenzahlenbereich. So sind im IR-Bereich von 400-4000 cm -1 überwiegend
Banden von Grundschwingungen zu sehen sind, während im NIR-Bereich von 4000-12500
cm -1 die Banden eines Spektrums Obertönen und Kombinationsschwingungen zuzuordnen
sind [40].
Die Grundschwingungen von Molekülen liegen also im Mittleren Infrarot, während die
Kombinationen von Schwingungen im Form von Vielfachen ein und derselben oder
Summen mehrerer unterschiedlicher Grundschwingungen im NIR auftreten. Für Kombina-
tionsschwingungen und Obertöne gelten ähnliche symmetriebedingten Auswahlregeln wie
für die Grundschwingungen.
Betrachtet man die Grundschwingungen des CO2 Moleküls aus Kapitel 2.3, so gilt für die
totalsymmetrische Streckschwingung ( ν S ), daß sie Raman- aber nicht IR-aktiv
(Alternativverbot) ist. Gleiches gilt für die Obertöne dieser Schwingung. Weiterhin gilt für
die antisymmetrischen Schwingungen, daß sich deren Obertöne in der Reihe ν , 2ν , 3ν ...
in ihrer IR- und Raman-Aktivität abwechseln [42].
Die im Vergleich zur MIR-Strahlung energiereichere NIR-Strahlung ermöglicht die
Anregung von Oberschwingungen. Die Absorptionsbanden eines NIR-Spektrums
erscheinen entsprechend bei Vielfachen der Wellenzahl der entsprechenden
Grundschwingung des Moleküls. Als Beispiel sei eine C−H - Streckschwingung genannt.
Diese Grundschwingung erscheint im IR-Spektrum bei 3125 cm -1 während man deren
ersten und zweiten Oberton bei 6250 und 9090 cm -1 beobachtet [40, 41].
Wie bereits beschrieben, treten im NIR zusätzlich Kombinationsschwingungen auf.
Es gibt zahlreiche Kombinationsmöglichkeiten von Grundschwingungen und deren Ober-
tönen, die das Erscheinungsbild der NIR-Spektren entscheidend prägen (siehe Abb. 2.4.1
auf S.23).
Während bei einem einfachen dreiatomigen Molekül die Banden bestimmten Obertönen
und Kombinationsschwingungen zuzuordnen sind, ist dies bei komplexeren Molekülen
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