Traven__39__39_Organicheskaya_khimia_39_ _39__Tom_1 (1125750), страница 80
Текст из файла (страница 80)
При этом ось волновых чисел и в отечественной, и в зарубежной учебной литератере принято называть осью частот. Все колебания в молекуле можно разделить на два типа: валентные и деформационные. Валентными называют колебания, которые совершаются вдоль оси, соединяющей два атома. При этом длина связи увеличивается или уменьшается. Валентные колебания обозначают буквой р. При необходимости используют нижний индекс, указывающий отнесение этого колебания и соответствующей ему полосы поглощения к определенной связи: (рг г, 'с и т. д.).
52б Глава !2. Введение в органический синтез Длина волны, мхм 5 6 8 10 20 100 80 Ж й 60 Я! Й 3, 40 20 3000 2000 4000 1000 Частота, см ' Гнс.12.9.ИК-спектр проппопптрпла Валентные колебания могут быть симметричными (зз,) и асимметричными (ч~,) 1рис. 12.10). Деформационныии называют колебания, обусловленные изменением валентных углов.
Эти колебания обозначают буквой б. Различают симметричные (б,) и асимметричные (б,) деформачионные колебания (см. рис. 12.10). К деформационным колебаниям относят также веерные и крутильные (атомы при колебаниях выходят из плоскости чертежа). Полосы поглощения, соответствующие веерным и крутильным колебаниям, имеют обычно малую интенсивность. В ходе анализа ИК-спектров большого количества органических соединений было установлено, что определенным связям и атомным группировкам соответствуют так называемые характеристические частоты поглощения, которые мало изменяют свое положение в спектрах соединений, заметно различающихся по строению. Точный расчет колебаний и полос поглощения ИК-спектров больших молекул достаточно сложен.
Поэтому ИК-спектры интерпретируют эмпирически, сравнивая спектры с данными таблиц характеристических частот поглощения различных групп атомов (табл. 12.5). 527 !2.4. Инфракрасная спектроскопия ф Н Н С !! О Н Н С !! О И О вале нтное колебание чс о валентное колебание С вЂ” Н симметричное ч валентное колебание С вЂ” Н асимметричное ч Н Н Г !! О > Н ~ С !! О деформационное колебание С Н деформационное колебание С вЂ” Н симметричное 6 асимметричное Ь Рис. !2.! О. Валентиые и деформациоииые колебания в молекуле формальдесида 12.4.1. Характеристические частоты поглощения органических соединений в ИК-области Для аналитических целей различают следующие области ИК-спектра. Область 3700-2800 см ~, в которой наблюдаются полосы поглощения, соответствующие валентным колебаниям связей С вЂ” Н, Π— Н, Х вЂ” Н,  — Н.
Область 2500 — 1900 см !, в которой наблюдаются полосы поглощения тройных (группы СыС, СыН) или кумулированных двойных (~С=С=С~) связей. Область 1900 — 1300 см !, в которой наблюдаются полосы поглощения двойных связей (группы С=С, С=О, С=)ч), МОз и другие). В области 1600 — 1300 см ' находятся сильные полосы поглощения ароматических и гетероароматических структур. Областль 3700-1300 см ~ представляет собой область характеристических частот, которая используется для идентификации функциональных групп, установления структуры соединений.
Область 1300 — 900 см ~, в которой наблюдаются валентные колебания связей С вЂ” С, С вЂ” 1ч1, Н вЂ” О, С вЂ” 0 и деформационные колебания связей Н вЂ” Н, Π— Н, С вЂ” Н, более сложна для интерпретации. Вследствие взаимодействия колебаний между собой ИК-спектр в этой области содержит большое количество полос, многие из которых трудно отнести к определенному типу колебаний. 528 слави !2.
Введение в органический синтез Таблица!2.5. Характеристические частоты поглощения органических соединений в ИК-области частота т см ~ Отиесительиая нитенсиииесгь Отнесение и характер келейаиий Сесяииеиия 2885-2860 Сильная 2885-2860 ггсм ггсиг Ал каны Средняя Сильная 1470-1435 1385-1370 Средняя Сильная Слабая 3095-3010 2975 1645-1640 995-985 915-905 ггси. "снг те=с 8 „ бснг Алкеныг Средняя й-СН=СН, Сильная Средняя 3095-3075 1660-1640 895-885 Кк'С=СНз ~снг "с=с бснг Сильная 3040-30!О 1665-1635 730 †6 кСН=СНй' !цис-) Средняя ~си ~с=с бсн ВСН=СНк Онранс-) 3040-3010 1665-1635 980-960 нсн ггс=с бсн Сильная ВВ'С=СНК" 3040-3010 !675-1665 850-790 Средняя Перемеинаи Сильная ~сн ~с=с бсн ВК'С=Сй "8'" 1690-!670 Слабая 1650 1600 Дивны ггс=с тс=с 2940-2915 2870-2845 1480 †!440 750 †7 2900-2880 1340 1500-600 оснг 2830 — 2815 в ОСНз 2820-2730 в )х)СНз бснг Осгнг расщелляетея в дублет для С(СН ), аг гг озг 7сснг бснг Маятниковое.-(СНг)л~сн бсгг тсс 529 12,4.
Инфракрасная спектроскопня Отиоситедьиая иитеисианость Частота»,с» ' Соединения 33!0-3320 2140-2100 2260-2190 Сильная Слабая Алкины: КСюСН сн »С=С Р.СмСК' С»С 3080-3030 !625-1575 1525-1475 1465-1440 1590-1575 Средняя Переменная Сильная Средняя 1,2-замешенные 1,3-замешенные Сильная Средняя Сильная Средняя Сильная Средняя Сильная 3670-3580 3550-3450 Переменная 3400-3200 Сильная 3590-3420 Переменная Альдегиды: Сильная 1740-1720 1705-1685 8 — СНО С=С-СНО »С=О »с=о Ароматические соединения: монозамещенные 1,4- н 1,2,3,4-замещенные 1,2,3-замещенные 1,2,4-замешенные 1,3,5-замешенные Спирты и фенолы 770-730 710-690 770-735 900-860 810-750 725-680 860-800 800-770 720-685 860-800 900-860 900-860 865 †8 730-675 7а бди Нн ) 2.5 )продолжение) Отнесение н характер надеваний СН Колебания кольца Колебания кольца Колебания кольца Появляется в сопряженных соединениях В бсн бсн бсн бсн б,н бсп бси бсн бс„ бсн бси бсн 8,„ »он, снободная группа ОН, узкая полоса »оно межмолекулярная водородная связь димеров, узкая полоса »он, межмолекулярная водородная связь полиас- социатов, широкая полоса »Он, внутримолекулярная водородная связь, узкая полоса Глава 12.
Введение в органический синтез Отнесение н характер колебаний ннтонсннность Частота Н, сн з Соеаннення Сильная Средняя Аг-СНО 1715-1695 2830-2695 Кетоны: К-СаК С=С вЂ СО в С=С-СО-С=С 1725-1700 ! 695-1660 1670-1660 Сильная С=О НС= О НС= О Сильная Солк кислот 1610-1550 1420-!300 НСоОО НСО О Сильная 1750-1735 1730-1715 1800-1770 нс=о С=О С=О Сильная нС=О С=О НС=О насыщенные сопряженныс Сильная С=О Галогенангндркды: К-СО-На! С=С вЂ” СΠ— На1 1815-1785 !800-1770 Сильная С=О НС= О Амиды кислот: Сильная К-СО!х!Н К-СОМ!К Переменная Сильная Кислоты: Р-СООН С=С-СООН Аг-СООН вЂ” СНа! — СООН Сложные эфиры: К-СООК С=С-СООК и Аг-СООК вЂ” СООС=С и — СООАг Ангидриды аииклнческие: 1725-!700 1715-1680 1700-1680 1740-1715 3300-2500 1840-1800 1780-1740 1820-1780 1760-1720 3540 — 3200 1690-1650 1650-1590 3460-3100 1680-1630 1570-1510 т!временная Сильная Средняя Таблица 12.5 (продолжение! Не=О и „, во всех альдсгидах; могут быть две полосы НО=О С=О НС=О НС=О и „, широкая для всех кислот ншн, две полосы в разбавленных растворах НС О.
ПОЛОСа оаМИд !» Ьин,бсн, Полоса «амид 2» и ип одна полоса в разбанленных растворах Полоса тамна 1» Полоса «амид 2» 12.4. Инфракрасная спсктроскопия Отнеснтсльнаа внтснснннесть Часгета В, си ' 1670 — 1630 !660 1790-1720 1720-!670 Полоса «амид 1» Полоса 5 амид 1» Сильная — МН-СО-!х!Н- Переменная 3500-3300 1650-1580 900-650 3500-3300 Средняя Переменная 2 Слабая Средняя ~~Из вине Не всышеивые 1690-1635 !665-1630 1660-1480 Псрсмсяная чс=н нс=н вски Сильная 2260-2240 2235-2215 2240-2220 К-Сю!Ч С=С-Ска1 ! Аг-См!Ч ~с н ес»и с=-н Аг-1хмХ 2300-2230 вс-и »5 25 но, енот х5йот Вйпг Сильная С=С-!х!О Аг — Д!О, ! Сеедннення К-СОР!Нн'„ азотсодернгащие сосднненияг 82С=!х! С=С-С=!9 С=Р! в цикле Нитросоединенияг 8-!ЧО, !650-1550 3350-3150 -1600 -!300 2700-2250 1620-1560 2700-2250 1565-1530 1385-1340 1530-1510 1360-1335 !550-!510 1365-!335 860-840 750 уаблииа 72.5 уокалнанлс! Отнесенас н характер колебаний нина в разбавленных растворах две полосы С ' И Х5нг!г бинт бинг х5 .!», в разбавленных растворах одна полоса бин и не, широкая полоса или группа полос Ьмн3 бин, 5Зг Глана 12.
Введение в органический синтез 12.4.2. Применение метода ИК-спектроскопии для целей идентификации Возможности ИК-спектроскопии для установления строения органических соединений иллюстрируются ниже следующими примерами. Пример В В ИК-спектре гексана (рис.12.11) наблюдаются полосы поглощения, обусловленные колебаниями связей С вЂ” С и С вЂ” Н.
Почти все органические соединения имеют поглощение в области 3000 см ~, соответствующее валентным колебаниям С вЂ” Н-связей 100 80 Ж И 60 х $ Я. 40 й 20 4000 3000 1000 Частота, см ' 2000 Рис. 12.11.ИК-екектр гекеани (пример 0 Характер спектра в этом интервале существенно изменяется даже при небольших изменениях в структуре соединения, в связи с чем эта область называется областью «отпечатков пальцев». В области «отпечатков пальцеви полосы поглощения образуют для каждого вещества свой неповторимый набор полос. Это используют для установления идентичности веществ.
Два соединения идентичны, если их ИК-спектры, записанные в одинаковых условиях, совпадают. Исключение составляют энантномеры, которые имеют одинаковые ИК-спектры но не являются идентичными соединениями. Обласгпь 900-650 см 1, в которой наблюдаются полосы поглощения, связанные с деформационными колебаниями связей С вЂ” Н циклов, амнно- н амидогрупп. Например, отсутствие сильных полос поглощения в области 900-650 см ' указывает на неароматнческую структуру анализируемого вещества. 12.4.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
