Инфракрасные спектры деформационные колебания

Инфракрасные спектры молекул — результат энергетических переходов между различными колебательными, вращательными и реже электронными уровнями под действием электромагнитного излучения. Эти переходы значительно различаются по энергиям примерно от 0,4 до 140 кДж/моль. Соответственно различают ближнюю ИК-область в диапазоне примерно от 0,8 до 2,5 мкм (12 500—4000 см- ), в которой наблюдаются электронные и колебательные переходы основную или среднюю ИК-область от 2,5 до 16 мкм (4000—625 см ), связанную в основном с колебаниями молекул, и дальнюю, или длинноволновую, ИК-область от 16 до 200 мкм (625—50 см ), в которой наблюдаются вращательные переходы, колебания в тяжелых молекулах, в ионных и молекулярных кристаллах, некоторые электронные переходы в твердых телах, крутильные и скелетно-деформационные колебания в сложных молекулах, например в биополимерах. В настоящее время наибольшее развитие получила спектроскопия в средней ИК-области, в которой работает большинство серийных приборов. [c.199]

Гетероциклические соединения [79, 81, 154] могут присутствовать и в группе соединений основного характера и в группе соединений остаточного азота. Для качественного определения азотных гетероциклов в инфракрасной области можно пользоваться табл. 68 [79, 207]. Гетероциклические соединения с атомом азота в кольце, как правило, имеют характер вторичных аминов или иминов (пирролы, пиридины, хинолины). В их спектрах поглощения присутствуют полосы поглощения вторичных аминов или иминов, отличающихся, как уже говорилось, повышенной интенсивностью. Кроме того, присутствуют интенсивные полосы поглощения, соответствующие скелетным колебаниям кольца, валентным колебаниям замещенных колец, валентным и деформационным колебаниям водородного атома кольца. [c.134]

Ароматические углеводороды дают сложные спектры в инфракрасной области. Характеристические частоты ИК-спектров поглощения представлены в работе [59, с. 40—41]. Особо важными для определения ароматических углеводородов в сложных смесях считают диапазон 1600—1610 см [61]. Согласно [60, с. 43—44], для определения ароматических углеводородов специфичны следующие диапазоны частот, соответствующих деформационным колебаниям Сар—Н, учитывающие тип замещения пять соседних атомов водорода отвечают диапазонам 750 и 700 см , четыре — 750 см , три — 780 см , два — 830 см->, один атом водорода — 880 см . Валентным колебаниям кратных связей Сар—Сар соответствуют частоты 1600, 1580, 1500 и 1450 см . Используя ИК-спектры, можно анализировать смеси изомеров как в ряду гомологов бензола, так и нафталина. [c.134]

В то же время антисимметричные валентные и деформационные колебания приводят к появлению дипольного момента молекулы. Им соответствуют интенсивные полосы в спектре поглощения. По той же причине валентные колебания двух одинаковых атомов в симметричных молекулах не проявляются в спектрах поглощения, например колебания С=С в этилене. Но при наличии разных заместителей у таких атомов на связи появляется дипольный момент, и она становится активной в спектре поглощения. Таким образом, соседние атомные группы оказывают влияние как на частоту, так и на интенсивность полос поглощения. В результате каждая молекула имеет свой вполне определенный спектр поглощения в инфракрасной области спектра. Практически невозможно найти два вещества, имеющих точно одинаковый спектр поглощения. [c.293]

Все кислородсодержащие функциональные группы, входящие в состав органических молекул, интенсивно поглощают в инфракрасной области спектра и поэтому могут быть идентифицированы с большой легкостью и достоверностью. Валентным и деформационным колебаниям групп ОН, СООН, С=0, С—О—С, —0—0—, [c.143]

Для каждой узкой фракции рассчитывали эмпирическую формулу и определяли гомологический ряд, на основании которых можно сказать, что гомологи бензола фракции 180—200 °С представлены в основном углеводородами состава Сэ—Сю. Узкие ароматические фракции исследовали по спектрам поглощения в ближней ультрафиолетовой области 290—330 ммк. Но так как даже в узких фракциях ароматических углеводородов, выделенных из широких фракций нефти по спектрам поглощения в ближней ультрафиолетовой области, можно лишь ориентировочно определить структурные подгруппы, все фракции снимали и в инфракрасной области 1000—650 см- т. е. в области полос поглощения неплоских деформационных колебаний СН-групп. Положение этих полос определяется прежде всего расположением, а не природой заместителей. С некоторыми ограничениями они являются превосходным средством для распознавания типа замещения. Спектр поглощения в ультрафиолетовой области снимали на кварцевом спектрофотометре СФ-4 в растворах изооктана. Спектры поглощения одиннадцати исследованных фракций представлены на рис. 1 а, б, в) [10—14]. [c.29]

Таким образом, положение с инфракрасными спектрами многоатомных молекул является следующим. До любого измерения можно предсказать число активных колебаний при поглощении, их приблизительный характер с точки зрения валентных и деформационных колебаний и вид контуров полос поглощения, которые можно ожидать в спектрах паров. Отнесение спектральных полос к тем или иным типам колебаний производится частично на основании вида этих полос и частично из рассмотрения сил, вызванных смещениями атомов. Однако многие соответствия можно установить просто по аналогии с подобными структурами, применяя комплекс знаний, полученных указанным способом. Интенсивность невоз- [c.44]

Деформационные колебания. Метильные группы СНз имеют два хорошо выраженных в инфракрасном спектре деформационных колебания симметричное и антисимметричное. Антисимметричное колебание СН-связи метильной группы в нормальных парафинах имеет частоту 1460 см оно активно как в спектре комбинационного рассеяния, так и в инфракрасном спектре. Частота симметричных колебаний лежит в области 1380—1378 сл1 и активна в инфракрасном спектре, но слаба или отсутствует в спектре комбинационного рассеяния. Полоса поглощения, обусловленная этим колебанием, может быть использована для количественного определения метильных групп. [c.247]

Инфракрасные частоты, отчетливо характеризующие олефииы типов I—IV, находятся н области от 000 до 650 см . Эти частоты приписываются колебаниям деформационного типа атомов водорода, соединенных с углеродом, участвующим в двойной связи. В спектрах комбинационного рассеяния они неактивны или очень слабы. Однако в области от 1250 до 1420 см имеются деформационные частоты, сильные в спектрах комбинационного рассеяния и слабые в инфракрасных спектрах. Шеппард [c.324]

В спектрах поглощения соединений, содержащих комплексно связанный аммиак, имеются полосы, отсутствующие в инфракрасных спектрах некоординированного аммиака и отвечающие внешнему деформационному колебанию, сопровождающему изменение углов связи металл — азот — водород. Эти колебания называются маятниковыми колебаниями. Частоты маятниковых колебаний приведены также в табл. 86. [c.322]

Для контроля качества хлоргидрата пиридоксина и определения примесей его метилового эфира были сняты спектры в инфракрасной-области на спектрофотометре ИКС-11 [54]. В спектре (рис. 21) хлоргидрата пиридоксина имеются полосы поглощения при 1215 и 1100 ju i (деформационные колебания ОН фенольного и спиртового гидроксилов). В спектре метилового эфира пиридоксина установлена дополнительно полоса в 1050 см , характерная для колебаний СО эфирной связи. Разработан также метод анализа при помощи восходящей распределительной [c.168]

Взаимодействие связей в пределах функциональной группы характеризуется строгим постоянством и только в небольшой степени зависит от природы углеродного скелета, несуш,его эту функциональную группу. Поэтому оказывается возможным установить соответствие между различными функциональными группами и свойственными им групповыми частотами. Именно по этой причине ИК-спектроскопия используется главным образом для определения функциональных групп молекулы. Часто бывает трудно представить многие характеристические колебания сложных функциональных групп в виде совокупности простых валентных или деформационных колебаний. Однако химик-практик должен быть знаком с частотами типичных функциональных групп и пользоваться ими при анализе строения молекул эти частоты приведены в табл. 28-2. Дополнительные сведения к таблице читатель может найти в соответствуюш,их главах. Имея в виду вездесущ,ность простых углеводородов, именно их инфракрасные спектры мы рассмотрим в этой главе. [c.504]

Концепция взаимного влияния атомов в молекуле, как следствие электронных эффектов заместителей, дает возможность классифицировать СН -группы в алифатических эпоксидах линейного строения и идентифицировать их по инфракрасным спектрам в области частот ножничных деформационных колебаний [c.71]

ЗАКОНОМЕРНОСТИ В ЧАСТОТАХ НОЖНИЧНЫХ ДЕФОРМАЦИОННЫХ КОЛЕБАНИЙ МЕТИЛЕНОВЫХ ГРУПП В ИНФРАКРАСНЫХ СПЕКТРАХ ПОЛИМЕРОВ, ОРГАНИЧЕСКИХ И БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ СОЕДИНЕНИЙ [c.88]

В целях установления закономерностей в частотах ножничных деформационных колебаний активных метиленовых групп изучены инфракрасные спектры систематического ряда полимеров, органических и биологически активных соединений с различными функциональными группами. [c.88]

Частоты ножничных деформационных колебаний активных метиленовых групп %СНг в инфракрасных спектрах полимеров, органических и биологически активных [c.91]

Плиев Т. Н. Закономерности в частотах ножничных деформационных колебаний метиленовых групп в инфракрасных спектрах полимеров, органических и биологически активных соединений. Журнал прикладной спектроскопии. 1999, т. 66, № 6, с. 862. [c.109]

Абсорбционная ИК-спектроскопия - раздел молекулярной оптической спектроскопии, основанный на измерении поглощения инфракрасного (теплового) излучения соединениями с ковалентными связями. При прохождении ИК-излучения (диапазон длин волн 0,76... 500 мкм) через вещество поглощаются лучи тех частот, которые совпадают с частотами собственных колебаний групп атомов, образующих молекулы вещества (обычно в области от 1 до 20 мкм). Поглощение энергии обусловлено колебательными движениями с изменением длин связей (валентные колебания), валентных углов (деформационные колебания) и др. Поглощение, вызываемое определенными группами атомов в молекуле (например, -ОН, -СООН, -СНз, -С<, Н и т. д.), называют характеристическим. Область интенсивного поглощения называют полосой поглощения. Совокупность полос поглощения в виде непрерывной кривой представляет собой спектр поглощения. При построении ИК-спектров по оси абсцисс откладывают длину волны X, мкм или волновое число V, см" (число волн, приходящееся на ) см длины волны излучения), а по оси ординат - пропускание в процентах или по-146 [c.146]

Если считать, что дипольным моментом обладает каждая связь С= О, то следует ожидать, что растяжение связи изменит ее момент, но при типе колебаний VI всякое изменение в первой связи в точности компенсируется изменением во второй связи. Следовательно, симметричное колебание не может проявиться в инфракрасном спектре, зато именно оно проявляется в спектре комбинационного рассеяния, что будет обсуждаться ниже (см. разд. 2.6). Антисимметричное валентное колебание Vз не ограничено подобным образом. В этом случае при смещении исчезает центр симметрии, поэтому моменты связей больше не погашаются и появляется суммарный момент, меняющийся с тем же периодом, что и колебание. Следовательно, частота Vз активна при поглощении, и ее можно наблюдать в спектре. Смещения при деформационном типе колебаний V2 приводят к суммарному дипольному моменту, перпендикулярному межъядерным осям, и поэтому V2 тоже активна в инфракрасном спектре. Наблюдаемые частоты и интенсивности приведены в табл. 2.4, а на рис. 2.14 показан вид полос поглощения в инфра- [c.42]

В инфракрасных спектрах структурно родственных ароматических гетероциклических соединений обычно имеются типичные для этой группы соединений полосы поглощения. Так, для пятичленных гетероциклов - пиррола (3.1), фурана (3.2) и тиофена (3.3) - характерны полосы поглощения при 3100 см 1, обусловленные валентными колебаниями связей С-Н, и при 1610-1515 см , соответствующие валентным колебаниям скелетных связей С-С, Полосы внеплоскостных деформационных колебаний в спектрах фурана и тиофена располагаются при 990-700 см- , а в спектре пиррола - при 770--710 см-1. [c.58]

Поскольку молекула Mg lg относится к точечной группе симметрии D ah, она должна иметь три нормальных колебания симметричное (vj) и антисимметричное (vg) валентные колебания и дважды вырожденное деформационное колебание (va). Колебания Va и Vg должны быть активны в инфракрасном спектре, а колебание — в спектре комбинационного рассеяния. [c.815]

Указанное колебание имеется и в димерах алифатических кислот, где его частота составляет около 935 [678, 602]. В работе [574] установлено наличие внеплоскостного деформационного колебания N — Н у ряда жидких монозамещенных амидов. В их инфракрасных спектрах этому колебанию соответствует полоса между 710 и 740 см , которая при замещении водорода дейтерием смещается до 510—540 см . [c.61]

Спектры тиофана и его производных, представленные в литературе [107, 160, 163, 164, 191, 215], ограничены областью 2—15 р,. О деформационных колебаниях, которые могли бы быть характеристическими для этих структур и должны проявляться в области низких частот (600 см ), литературных данных не имеется. Экспериментальные данные, полученные нами при исследовании инфракрасных спектров поглощения а-замещенных тиофапов, указывают на частоту 565—568 см , по-видимому, характеристическую для структур этого ряда . [c.119]

Характеристические полосы для парафшюв. На рис. 3 показаны характеристические полосы, полученные на основании изучения инфракрасных спектров и спектров комбинационного рассеяния парафинов. Этот график построен главным образом по данным Мак-Мурри и Торнтона [30] и Шеппарда 140]. Валентные колебания С—Н показаны для СНд- и СНа-групп, чтобы подчеркнуть аналогию между спектрами комбинационного рассеяния и инфракрасными спектрами для этого типа колебаний. Нужно отметить, что деформационная частота С—Н как для метильной, так и для метиленовой грзшпы (около 1450 с.и—i) активна и в инфракрасном спектре, и в спектре комбинационного рассеяния. Деформационная частота связи G—Н, принадлежащей только метильной группе, наблюдается в инфракрасном спектре при 1375 см , а в спектре комбинационного рассеяния неактивна. [c.321]

И Сэзерлэндом [8]. В инфракрасном спектре активны две валентные частоты С=С около 1600 и 1500 см . В спектре комбинационного рассеяния активна только первая из них. Другие характеристические частоты обусловлены преимущественно деформационными колебаниями водорода. Частоты от 900 до 650 см приписываются колебаниям, лежащим вне плоскости бензольного кольца. Некоторые из вих активны только в спектре комбинационного рассеяния, другие — только в инфракрасном спектре. Между 1700 и 2000 см в инфракрасном спектре наблюдается несколько полос. [c.326]

Инфракрасные спектры гидрированного полибутадиена вполне подобны спектрам промышленного полиэтилена [IV]. Некоторое различие можно вполне логично объяснить наличием более высокой непредельности и иным ее характером в гидрированных полимерах. Имеется также определенная полоса поглощения при 12,9 /г, на которой только у полиэтилена обнаруживается широкое плечо. Это, вероятно, обусловлено наличием этильных групп, образовавшихся в результате насыщения боковыми винильными группами. Наконец, дуплет, обусловленный деформационными колебаниями водорода в метиленной группе, показывает более слабую полосу поглощения при 13,7 1, чем при 13,9 1. У полиэтилена обе эти полосы имеют обычно сравнимую интенсивность. Этот тип отклонения принят как показатель сравнительно низкой кристалличности полиэтилена. Однако такая интерпретация до некоторой степени спорная. [c.170]

V. Деформационные колебания связей С—С (<5д д д). Колебания, преимущественно связанные с изменением углов С — С — С, имеют значительно меньшие частоты, чем валентные колебания тех же связей. Соответствующие полосы находятся в трудно исследуемой области инфракрасного спектра (200—600 см ) и изучались главным образом в спектрах комбинационного рассеяния. В далеких инфракрасных спектрах алканов обнаруживаются [c.491]

Наиболее интенсивные полюсы в инфракрасных спектрах насыщенных углеводородов связаны с валентными (v 2900 см ), внутренними деформационными (v 1400 см ) и отчасти внешними деформационными v = 750 см ) колебаниями атомов водорода. Характеристичность точных значеннй этих частот, а также высокая и более или менее постоянная интенсивность полос для Hj- и Hj-rpynn и их различных окружений создают возможность количественного онределения соответствующих структур в насыщенных углеводородах неизвестного строения и их смесях с любым числом компонентов. [c.626]

Наиболее интенсивные и характерные полосы различных алкеновых структурных групп соответствуют неплоским деформационным колебаниям атомов водорода у двойных связей [431, 469, 475, 508, 509 н др.]. Структурные группы R — СН = Hj (1) и транс- R H = HR (II) обладают весьма интенсивными и постоянными но частоте полосами ( 909 и 992 см для I п Й67 см для И) полоса структурных групп RR = СН, (III) еще более интенсивна, но положение ее несколько больше колеблется от углеводорода к углеводороду в пределах 878—896 см . Полосы структурных групп цис- R H = С НЛ (IV) и RR = HR" (V) слабее, чем полосы структурных групп I—III, а положение их меняется в значительно бо.льшей степени (см. табл. 68). Наконец, структурная группа RR = R"R" (VI) бе.з атомов водорода у двойной связи не имеет аналогичных полос (в инфракрасных спектрах поглощения структурных групп VI вообще не имеют характеристических полос заметной интенсивности). [c.639]

Колебательно-вращательный спектр называют также ин -фракрасным спектром. Такие спектры очень разнообразны, особенно в случае свободных молекул (в газах при уменьшенном давлении). Разрешающая способность обычного спектрального прибора слишком мала для разделения индивидуальных линий, вызванных вращательными Переходами. При повышении давления или при конденсировании фаз эти линии исчезают, так как продолжительность существования отдельного вращательного состояния настолько сильно изменяется. при соударениях молекул, что наблюдается уширение и перекрывание линий. Спектры в ближней инфракрасной области 1(Л от 1000 до 50 000 нм) обусловлены колебаниями атомов. При этом, различают колебания вдоль валентных связей атомов (валентные) и колебания с изменением валентных углов (деформационные). Колебания возникают, если поглощение электромагнитного излучения связано с изменением направления и величины дипольного момента молекул. Поэтому молекулы, состоящие, например, из двух атомов, не могут давать инфракрасные спектры. Симметричные валентные колебания молекул СОг также нельзя возбудить абсорбцией света. Отдельные группы атомов в молекулах больших размеров дают специфические полосы поглощения, которые практически не зависят от строения остальной части молекулы. Этот факт используЮ Т для идентификац,ии таких групп. В симметричных молекулах колебания одинаковых групп энергетически равноценны и поэтому вызывают появление одной полосы поглощения. По такому упрощению ИК-спектра можно сделать вывод [c.353]

Влияние изомерии комплекса на характер спектра поглощения. В большинстве случаев спектры поглощения соединений цис-строения в инфракрасной области более сложные, чем спектры поглощения более симметричных транс-изомеров. Например, в инфракрасных спектрах кристаллических ис-(ЫНзЫ02)2(S N)aPt обнаружено расщепление частот внутренних деформационных колебаний нитрогруппы по сравнению с гране-(ЫНз)2(NOa)2(S N)2Pt. Подобные соотношения наблюдаются у многих диамминосоединений двух- и четырехвалентной платины (табл. 92). Однако в ряде случаев расщепления полос не наблюдается. Это имеет место, например, у изомеров [СоЕп2(Ы02)2]Х. Причины отсутствия расщепления в каждом отдельном случае требуют детального исследования. [c.324]

Образование инфракрасных спектров связано с энергией колебаний атомов молекул. Колебания могут быть направлены вдоль, валентной связи между атомами молекулы, в таком случае они называются валентными. Различают симметричные валентные колебания, в которых атомы колеблются в одинаковых направлениях, и асимметричные валентные колебания, в которых атомы колеблются в противоположных направлениях. Когда колебания атомов происходят с изменением величины угла между связями, они называются деформационными (обозначаются б). Такое разделение, вообще, условно, потому что при валентных колебаниях происходит в той или иной степени деформация углов, и наоборот. Энергия деформационных колебаний обычно меньше, чем энергия валентных колебаний, и полосы поглощения, oбy лoвлeнн JIe деформационными колебаниями, располагаются в области более длинных волн. [c.247]

Пример I. Инфракрасные спектры изомеров ксилола представлены на рис. 94. Для отнесения спектров к соответствующим изомерам по таблице характеристических частот ароматических соединений находим, что в спектре орто-замещенных бензольного кольца наблюдается сильная полоса в области 770—735 см К Эта полоса обусловлена деформационными колебаниями связи С—Н. Полоса 742 гж имеется в спектре, приведенном на рис. 94, а. Из этого можно заключить, что спектр следует отнести к о-ксилолу. В спектрах мета-замещенных бензольного кольца наблюдаются две полосы одна в области 810—750 см и другая в области 710—690 слг, В спектре, данном на рис. 94, б, наблюдаются полосы 767 и 692 см . Из этого можно заключить, что спектр следует отнести к м-ксилолу. В спектрах пара-замещенных бензольного кольца имеется полоса в области 840—810 см . Эта полоса обусловлена деформационными колебаниями связи С—Н. В спектре (см. рис. 94, в) наблюдается полоса 792 см К Из этого можно зак.1ючить, что спектр следует отнести к н-ксилолу. [c.248]

КИМ, Этот ВЫВОД подтверждается вращательной структурой (см. ниже). Дальнейшим его подтверждением служит тот факт, что в системе полос радикала D3 около 2100 А наблюдается полоса О—2 по деформационному колебанию V2> но отсутствует полоса О—1 в соответствии с правилами отбора для плоско-плоских переходов. Значение частоты деформационного колебания при таком отнесении. полос согласуется со значением V2 полученным в инфракрасном спектре в твердой матрице Миллиганом и Джекоксом [Й1. Заключение, что радикал СН3 имеет почти плоское (если не вообще плоское) строение, подтверждается также исследованием сверхтонкой структуры спектра электронного спинового резонанса в твердой матрице [82]. [c.162]

Для дальнейшего прогресса молекулярной спектроскопии актуальное значение имеют закономерности в характеристических частотах инфракрасных спектров и в характеристических химических сдвигах протонов спекторов ЯМР органических соединений. В этом отношении большой интерес представляют характеристические частоты ножничных деформационных колебаний активных метиленовых групп. [c.88]

Предполагаемые в кристаллах [15] группировки (0Н)4 были обстоятельно обследованы с помощью инфракрасных спектров и нейтронографическим методом [247]. Результаты измерений показали, что такие группировки возникают как результат соседства нескольких А1 (ОН)в-октаэдров, типичные для которых Va-пo-лосы и были обнаружены при изучении спектров гидрогранатов [247]. Существенное различие в расположении атомов водорода и кислорода (ОН)4-группировок в разных исследовавшихся кристаллах [20, 248] подтверждает мысль о том, что группировки (ОН) не являются самостоятельными образованиями, а только следствием случайного взаимного соседства. С такой концепцией согласуется и третий экспериментальный факт, а именно присутствие в колебательных спектрах гидрограната и гидросодолита полос 980 и 1450 см , характерных для деформационных колебаний углов АЮН в октаэдрах АЮ и тетраэдрах АЮ4. [c.164]

Инфракрасные спектры полициклических ароматических углеводородов во многих отношениях аналогичны спектрам производных бензола, а иноща наблюдаемый спектр напоминает суперпозицию спектров соответствующих моноцикличе-ских соединений. Например, в спектрах 1,7-дизамещенных нафталинов имеются полосы, обусловленные де юрмационны-ми колебаниями, аналогичные полосам деформационных колебаний как 1,2,3-, так и 1,2,5-трнзамещенных бензолов. [c.58]

Для инфракрасных, спектров гидроксилированных соединений характерны полЬсы поглощения при 3650-3200 см (обусловленные валентными колебаниями связи 0-Н), 1450-1250 и 750-650 см 1 (обусловленные соответственно плоскостными и внеплоскостными деформационными колебаниями той же связи), а также при 1210-1000 см (связанные с валентными колебаниями связи С-0 в спектре фенолов соответствующая полоса располагается в диапазоне 1260--1180 см-1) (табл. 3.5). [c.59]