Главная страница | Контакты | Случайная страница Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

ИНФРАКРАСНАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ В АНАЛИЗЕ СТРОЕНИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ

Метод инфракрасной спектроскопии (ИКС) является инструментальным методом и пригоден как для качественного, так и для количественного анализа органических соединений и их смесей, а также высокомолекулярных соединений. Он позволяет надежно установить присутствие кислородсодержащих функциональных групп, функциональных групп с кратными связями, двойных и тройных углеродных связей, ароматических и гетероароматических структур.

ИК-спектр – это развертка электромагнитного излучения в области от 400 до 4000 см^-1, состоящих из отдельных полос резонансного поглощения электромагнитной энергии, соответствующих колебаниям определенных групп атомов, связанных химической связью. Существуют два основных типа колебаний: валентные (ν) и деформационные (δ). Первый тип связан с изменением расстояния между атомами (длины химической связи), другой – с изменением угла между ними.

Колебания, соответствующие определенным химическим связям (функциональным группам), обычно продвигаются в узком интервале ИК-спектра и мало зависят от строения остальной части молекулы. Такие колебания (их частоты) получили название «характеристических», значения главных из них приведены в таблице 2.

После записи спектра соединения на спектрофотометре приступают к его интерпретации, т.е. отнесению присутствующих в нем полос поглощения к колебаниям определенных групп. Так, наличие широких полос в области 3200-3500 см^-1 свидетельствует о наличии в молекуле групп –ОН или –NН₂ (либо о наличии влаги в образце). В области 3000 см^-1 располагаются полосы валентных колебаний связей С–Н, причем, если водород связан атомом углерода в sp²-состоянии (этиленовые и ароматические соединения), то поглощение происходит в области 3000-3100 см^-1. «Ацетиленовый» водород (sp-гибридизация атома углерода) проявляется в виде узкой полосы в области 3300 см^-1 и т.д.

Сопоставление спектра соединения со значениями характеристических колебаний, приведенными в табл. 2, позволяет достаточно надежно идентифицировать строение синтезированного органического соединения.

Более обширная и детальная таблица характеристических частот поглощения групп атомов в ИК-области приведена в «Сборнике задач и упражнений по органической химии» (авторы В.М. Альбицкая, В.И. Серкова.–М.: Высшая школа, 1983, с.199). Дополнительную информацию о получении и возможностях использования ИК-спектров можно получить в методическом пособии /2/ и специальных руководствах /14,17–19/.

Таблица 2 – Характеристические частоты поглощения отдельных групп и связей в ИК области.