ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Спектроскопические методы исследования органических веществ из "Основные начала органической химии том 1" Возможность изучения размеров и формы отдельных молекул и относительного расположения в них атомов и радикалов, и особенно результаты рентгеноструктурных исследований, дали новый толчок изучению физических свойств веществ с целью более глубокого проникновения в детали структуры молекул. Особенно интересны исследования электрических и магнитных свойств кристаллов, в частности оптической, электрической и магнитной анизотропии, в зависимости от тонкой структуры кристалла. [c.750] В настоящее время для исследования строения органических веществ широко применяется изучение их инфракрасных, видимых и ультрафиолетовых спектров поглощения. Инфракрасные и комбинационные спектры связаны с колебательными и вращательными движениями атомов (точнее, ядер атомов), видимые и ультрафиолетовые спектры обязаны своим происхождением электронным переходам. [c.750] Молекулярные спектры имеют значительно более сложную структуру по сравнению с атомными спектрами. Эта сложность молекулярных спектров обусловлена тем, что в процессах, связанных с энергетическими переходами в молекуле, наряду с электронами участвуют и ядра, движение которых и находит свое отображение в молекулярных спектрах. Ядра атомов в молекуле могут совершать два рода движений вращательное движение вокруг центра тяжести молекулы и колебательное движение около некоторых положений равновесия. Оба рода движений являются квантованными, что, в частности, проявляется в дискретной структуре молекулярных спектров. [c.750] Молекулярные спектры можно разделить на три класса вращательные спектры, связанные с вращением ядер в молекуле, колебательные спектры, связанные с колебанием ядер, и электронные спектры, связанные с движением электронов (электронные переходы). Первые два рода спектров лежат в инфракрасной области. [c.750] Если изучение атомных спектров дало ряд ценнейших сведений для создания теории атома, то изучение молекулярных спектров играет очень важную роль при исследовании строения молекул. При помощи спектроскопических исследований можно найти межатомные расстояния в молекулах, собственные частоты колебаний ядер и др. Эти данные вместе с дипольными моментами, а также с данными рентгенографического и электронографического анализа дают возможность составить надежное детальное представление о строении молекул. Спектроскопическими методами можно определить также энергию диссоциации молекул. Пользуясь молекулярным спектральным анализом, можно производить идентификацию химических соединений и измерять их концентрации. [c.751] Тар как отдельным радикалам (например, ОН, ЫНг, N02, СО, СбНз и т. д.), а также отдельным связям внутри молекулы (например, С = С, С=С, С = 0, С—Н и т. д.) соответствуют определенные характеристические частоты в инфракрасных спектрах и спектрах комбинационного рассеяния (мало изменяющиеся от соединения к соединению), то по этим спектрам можно судить о. наличии в молекуле тех или иных радикалов или связей. [c.751] Для некоторых функциональных групп можно приурочить в спектрах комбинационного рассеяния узко определенный, характерный для присутствия этих групп в молекуле интервал частот. Об этих характеристических частотах дают представление, например, данные, приведенные в табл. 32. [c.752] Частоты ординарных связей С—С лежат между 800 и 1200 см . Однако в тот же интервал попадают частоты связей С—О 1032 сл- для СНзОН), С—Ы (1037 см для СНз-ЫНа), С—Р (1040 СЛ1 для СНз—Р). Отличить и приурочить линии с частотами в этой области (800—1200 с.и ) для более сложных органических соединений оказывается затруднительным. [c.753] Частоты двойной связи С = С в олефинах колеблются в пределах 1620—1680 см в зависимости от характера замещения связь С = 0 в кетонах сохраняет частоту 1710 см в альдегидах 1720 см в эфирах карбоновых кислот — 1735 см . Но у самих карбоновых кислот она оказывается значительно пониженной и составляет 1650 см . [c.753] С помощью спектров комбинационного рассеяния можно решать такие сложные задачи, как установление конфигурации цис- и гранс-изомеров, определение числа устойчивых конфор- маций, фактически существующих при данной температуре, примерная оценка величины эффекта сопряжения простых связей с кратными и пр. [c.753] Спектры комбинационного рассеяния широко применяются не только для чисто теоретических исследований в области органической химии, до и. для целей идентификации и анализа органических соединений. Группой советских ученых (Г. О. Ландс-берг, Б. А. Казанский и др.) разработан метод анализа этим путем состава бензиновых фракций нефти. [c.754] Очень многие из задач, о которых выше шла речь, можно решать также при помощи инфракрасных спектров. [c.754] Более частое применение методов инфракрасной спектроскопии зарубежными химиками объясняется лишь тем, что в их странах не налажено производство достаточно совершенных спектрографов для проведения точных исследований с помош,ъю спектров комбинационного рассеяния. [c.755] Спектры поглощения в видимой и ультрафиолетовой области также позволяют рещать задачи, названные выще. Однако поглощением в этой области спекпра обладают не все вещества, а главным образом соединения ароматического характера (см. том II) и соединения, содержащие в молекуле большое число двойных связей. [c.755] Вернуться к основной статье