АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

ИК-спектры поглощения органических соединений

Прочитайте:
  1. Биологическая роль катионов второй аналитической группы. Применение соединений катионов второй аналитической группы в медицине.
  2. Биологическая роль катионов первой аналитической группы. Применение соединений катионов первой аналитической группы в медицине.
  3. Биологическая роль катионов пятой аналитической группы. Применение соединений катионов пятой аналитической группы в медицине.
  4. Биологическая роль катионов третьей аналитической группы. Применение соединений катионов третьей аналитической группы в медицине.
  5. Биологическая роль катионов четвёртой аналитической группы. Применение соединений катионов четвёртой аналитической группы в медицине.
  6. Биологическая роль катионов шестой аналитической группы. Применение соединений катионов шестой аналитической группы в медицине.
  7. Биологическая роль ртути и применение её соединений в медицине были описаны ранее.
  8. И неорганических катализаторов.
  9. Линейный коэффициент поглощения по глубине

Спектрометры, предназначенные для измерения поглощения электромагнитного излучения образцом, содержат источник излучения, кювету с веществом, через которую пропускают излучение, и детектор. Частоту излучения непрерывно меняют, а интенсивность света, попадающего на детектор, сравнивают с интенсивностью источника. Когда частота падающего света достигает определенного значения, происходит поглощение излучения веществом. Детектор отмечает снижение интенсивности прошедшего через образец (кювету) света. Зависимость между частотой света и поглощением, записанная на бумаге в виде линии, называется спектром.

При исследовании органических соединений обычно используют поглощение ИК-излучения в области l=2–50 мкм, что соответствует волновым числам n=5000–200 cм–1.

Хотя ИК-спектр является характеристикой всей молекулы, оказывается, что некоторые группы атомов имеют полосы поглощения при определенной частоте независимо от структуры остальной части молекулы. Эти полосы, которые называют характеристическими, несут информацию о структурных элементах молекулы.

Имеются таблицы характеристических частот, по которым многие полосы ИК-спектра могут быть связаны с определенными функциональными группами, входящими в состав молекулы (таблица). Характеристическими будут колебания групп, содержащих легкий атом водорода (С–Н, О–Н, N–Н), колебания групп с кратными связями (С=С, С ºС, С=N, С=O, СºN) и т. д. Такие функциональные группы проявляются в диапазоне спектра от 4000 до 1600 см–1.

В ряде случаев можно выделить такие колебания, при которых изменяются преимущественно длины связей или углы между связями. Тогда первое колебание называют валентным, а второе – деформационным (рис. 2, см. с. 2).

Область спектра от 1300 до 625 cм–1 известна как область «отпечатков пальцев». Сюда попадают полосы поглощения, отвечающие колебаниям групп С–С, С–О, С–N, а также деформационные колебания. В результате сильного взаимодействия этих колебаний отнесение полос поглощения к отдельным связям невозможно. Однако весь набор полос поглощения в этой области является индивидуальной характеристикой соединения. Совпадение всех полос неизвестного (исследуемого) вещества со спектром заведомо известного эталона является прекрасным доказательством их идентичности.

ИК-спектры измеряют для газообразных, жидких и твердых соединений, а также их растворов в различных растворителях.

В наиболее высокочастотной области располагаются колебания групп Х–Н. Увеличение массы присоединенного к углероду атома приводит к появлению полос поглощения в более низкочастотной области. Так, частоты колебаний С–Н-группы находятся около 3000 см–1, колебания С–С в области 1100–900 см–1, а С–Br – около 600 см–1. Увеличение кратности связи вызывает повышение частот.

Таблица
Характеристические частоты поглощения некоторых групп атомов

Структурная единица Частота, см–1 Структурная единица Частота, см–1
Валентные колебания
Одинарные связи Кратные связи
О–Н (спирты) 3600–3200   О–Н (карбоновые кислоты) 3600–2500   3500–3350   sp C–H 3320–3310   sp2 C–H 3100–3000   sp3 C–H 2950–2850     sp2 C–О   sp3 C–О 1200–1025     1680–1620       1750–1710   карбоновые кислоты     1725–1700   ангидриды кислот     1850–1800 и 1790–1740   1815–1770   1750–1730   1700–1680   2200–2100   2280–2240    
Деформационные колебания с определенным положением в спектре
Алкены Производные бензола
990, 910 монозамещенные 770–730 и 710–690
  o -дизамещенные 770–735
цис -RCH=CHR' 730–665 м -дизамещенные 810–750 и 730–680
транс -RCH=CHR' 980–960 n -дизамещенные 840–790
         


Рис. 2. Валентные и деформационные колебания метиленовой группы

Типичный ИК-спектр, такой, как спектр н-гексана CH3(CH2)4CH3 (рис. 3), проявляется в виде серии полос поглощения различной формы и интенсивности. Почти все органические соединения обнаруживают пик или группу пиков близ 3000 см–1. Поглощение в этой области обусловлено валентными колебаниями С–Н. Поглощение в области 1460, 1380 и 725 см–1 обусловлено различными деформационными колебаниями С–Н-связей.


Рис. 3. ИК-спектр н-гексана СН3(СН2)4СН3


Дата добавления: 2015-09-03 | Просмотры: 1232 | Нарушение авторских прав



1 | 2 | 3 |



При использовании материала ссылка на сайт medlec.org обязательна! (0.003 сек.)