Спектральные характеристики органических веществ

Все органические молекулы, в том числе и молекулы асфальтенов, обладают общим свойством — поглощать электромагнитное излучение. Поглощение весьма селективно, т. е. излучение определенной длины волны данной молекулой сильно поглощается тогда как излучение других длин волн поглощается слабо или совсем не поглощается. Область поглощения называется полосой, а совокупность полос поглощения данной молекулы является характеристичной для этой молекулы и не может быть продублирована никакой другой молекулой, даже весьма близкого строения. Однако в молекулах органических соединений, особенно сильно выраженной ароматической природы, бывают случаи когда способностью поглощать электромагнитную энергию обладает не вся молекула, а только определенная группа атомов, входящих в ее состав в то время как остальная часть молекулы остается инертной в отношении этого излучения. Важно подчеркнуть, что характер поглощения этой группой атомов не изменяется существенно даже при структурном видоизменении всей молекулы. Это дает возможность определять некоторые структурные элементы в молекулах просто сравнением их спектра со спектрами молекул известного строения. Поэтому для успешного решения молекулярно-структурных проблем с помощью электронных спектров необходимо весьма подробно знать спектральные характеристики различных поглощающих групп атомов. Это положение напоминает положение хромофорных групп в молекулах органических веществ, ответственных за их окраску. [c.211]

При изучении спектров поглощения органических соединений в растворителях различной полярности обычно наблюдается влияние природы растворителя на положение, интенсивность и форму полос поглощения [1—4]. Причина этих эффектов заключается в том, что взаимодействия между молекулами растворенного вещества и растворителя (в том числе ион-дипольные, диполь-дипольные, индуцированного и постоянного диполей, водородные связи и т, д.) прежде всего изменяют разность энергий между основным и возбужденным состояниями поглощающих частиц, содержащих хромофор. Влияние среды на спектры поглощения можно изучать, сравнивая спектры в газовой фазе и в растворе или в нескольких растворителях различной природы. Поскольку в больщинстве случаев регистрировать спектры поглощения в газовой фазе не удается, то в этой главе будет рассматриваться только второй метод изучения. Такой подход представляется вполне оправданным, поскольку в последние годы появляется все больше данных, свидетельствующих о непрерывном изменении спектральных характеристик при переходе от изолированных молекул (газовой фазы) к слабо или сильно взаимодействующим жидким средам, если только отсутствуют специфические взаимодействия типа ДЭП/АЭП или образование водородных связей [3]. [c.403]

Качественный флуоресцентный анализ заключается в изучении спектральных характеристик флуоресценции, определяемых спектрографическом методом. На рис. 265 приведены спектральные характеристики флуоресценции некоторых сложных органических веществ. Как видим, форма кривых флуоресценции, расположение максимумов флуоресценции специфичны для флуоресцирующего вещества. [c.424]

Большое влияние на формирование представлений о связи строения и запаха органических соединений оказало появление новых физических методов исследования (техники измерения дипольных моментов и спектроскопии). Поэтому мы ограничимся в этой главе рассмотрением исследований, проведенных с целью установления корреляции между запахом, величинами дипольных моментов и спектральными характеристиками органических веществ, [c.164]

СПЕКТРАЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ [c.58]

Спектральные характеристики органического вещества подземных вод также имеют важное нефтепоисковое значение [86]. Во ВСЕГИНГЕО В. К. Кирюхиным проведены исследования по изучению функционального состава органического вещества Западной Туркмении с помощью инфракрасной спектроскопии (ИКС) с целью выявления специфических спектральных характеристик органического вещества вод нефтегазовых месторождений. [c.135]

Ультрафиолетовая и видимая области. Существуют каталоги спектральных характеристик органических соединений в видимой и УФ-областях [3—8]. Их используют часто при качественном исследовании органических веществ. [c.146]

Позднее были получены одноэлектронные полярографические волны при восстановлении различных органических веществ, что свидетельствовало об образовании свободных радикалов. Этот вывод подтверждают также величина тангенса угла наклона волн, величины ./, и другие параметры. Иногда образование свободных радикалов при электролизе сопровождается появлением окрашивания и может быть зафиксировано по изменению спектральных характеристик раствора. Диффундируя от поверхности электрода в объем раствора, свободные радикалы могут инициировать реакции полимеризации или вступать во взаимодействие с акцепторами радикалов, что также позволяет подтвердить вывод об образовании свободных радикалов при электролизе растворов органических соединений. Возникновение свободных радикалов при электролизе было подтверждено также различными электрохимическими методами (осциллографическая полярография, вектор-полярография и др.). В пользу образования радикалов свидетельствует возникновение металлорганических соединений при взаимодействии органических веществ с материалом электрода. [c.386]

Читая работы классиков органической химии, невольно обращаешь внимание на то, с какой тщательностью и любовью описывают они полученные органические вещества, сколько внимания уделяют в этих описаниях очистке и характеристике веществ. В современных работах эта часть выглядит суше и лаконичнее для каждого вновь полученного вещества принято приводить данные его элементного анализа, брутто-формулу приводят также точки плавления и кипения, для жидкостей — показатель преломления. На основании данных, получаемых с помощью современных физико-химических методов исследования (оптических спектров, ядерного магнитного резонанса, масс-спектрометрии и др.), обычно удается составить представление о структуре вещества, не прибегая к классическим химическим методам установления строения, т. е. к постепенной деградации сложного вещества и исследованию получающихся при этом осколков. Такое описание создает зачастую у начинающего химика ложное представление, что современные методы исследования избавляют его от необходимости тщательной химической работы (прежде всего имеется в виду чистота препарата), чго эти новые методы якобы сами по себе способны дать правильный ответ. Изучающему химию важно внушить с самого начала, что современные методы исследования не исключили тщательности в его работе, а, наоборот, подняли требования к чистоте, индивидуальности органического вещества. Многие препараты, полученные по старым методикам и в свое время описанные как индивидуальные — при исследовании, например, методами хроматографии,— оказываются смесями. Между тем правильный анализ, точная температура плавления, правильная спектральная характеристика — все это может быть получено только при работе с хими- [c.354]

Масс-спектрометрией называется метод исследования органических веществ, основанный на изучении осколочных ионов , образующихся под действием электронного удара пучка электронов с энергией в несколько десятков электрон-вольт. Результаты получаются в виде масс-спектров, в которых регистрируются типы получившихся осколочных ионов (характеристикой каждого из них является отношение массы к заряду т/е) и интенсивность каждой масс-спектральной линии, отражающая число образовавшихся ионов данного типа. С помощью масс-спектрометрии определяют строение органических соединений и их молекулярный вес. Уже небольшие различия в строении отражаются в масс-спектрах, как это видно на примере масс-спектров бутана и изобутана (рис. 42). [c.481]

К энергично перемешиваемой суспензии амида лития, приготовленной из 1,4 г (0,2 моль) металлического лития и 200 мл жидкого аммиака, прибавляют 5,6 г (0,1 моль) пропаргилового спирта, перегнанного в небольшом вакууме. Далее в течение 1,5 ч прибавляют по каплям 13,7 г (0,1 моль) бутилбромида, после чего аммиаку дают испариться, снабдив открытое горло колбы газоотводной трубкой, наполненной гранулами натронной извести (обычно колбу оставляют на ночь). Трубка должна располагаться на уровне дна колбы или ниже его, с тем чтобы после удаления аммиака в колбе осталась защищающая атмосфера этого газа. Удалить аммиак можно и быстрее - выпариванием на водяной бане (сначала вода должна иметь комнатную температуру, затем 30-40 °С). К твердому остатку осторожно при перемешивании прибавляют 50 мл воды. После того как масса растворится, органические вещества извлекают экстракцией эфиром (5 раз). Объединенные экстракты сушат сульфатом магния, эфир удаляют. После перегонки остатка из колбы с дефлегматором образуется 8,4 г (75 %) гептин-2-ола-1, т. кип. 83 °С при 12 мм рт. ст., 1,4550. Продукт индивидуален по данным ГЖХ. Спектральные характеристики даны на рис. 3.4. [c.209]

В качестве примера можно привести так называемый комбинированный метод анализа бензиновых фракций нефтей, разработанный под руководством академиков Г. С. Ландсберга и Б. А. Казанского на основе сочетания химических исследований и изучения спектров комбинационного рассеяния света [2]. Для создания новых спектральных методик идентификации веществ и для анализа сложных смесей органических соединений необходимы систематизированные данные по спектральным характеристикам индивидуальных соединений. Такие данные по ультрафиолетовым спектрам большого количества органических соединений в виде растворов в различных растворителях собраны в ряде изданий — атласов молекулярных спектров [3, 4]. Следует отметить, что подобных изданий, систематизирующих спектры кристаллов, пока нет, хотя работы в этой области успешно ведутся во многих лабораториях нашей страны и за рубежом. [c.6]

Кроме хроматографии существует целый ряд методов, которые можно использовать для первичных испытаний и конечной идентификации органических соединений измерение физических констант (температуры плавления и кипения, плотности, коэффициента преломления) и спектральных (на них мы остановимся в следующей главе). Подобные характеристики исследуемого вещества сравнивают с соответствующими справочными данными для известных соединений, что может быть выполнено с применением компьютеров и с высокой степенью автоматизации. [c.459]

Как известно, вероятность интеркомбинационной конверсии между электронными состояниями разного типа (т. е. 3 л яя или 3 л Тпп. ) на два или три порядка выше вероятности того же процесса между электронными состояниями одного типа Тяп или 8пл Тпл )-Нурмухаметов, Шигорин и Плотников [10, с. 31 12] предложили классификацию молекул органических веществ по относительному расположению уровней энергии возбужденных состояний. Согласно этой классификации (рис. 3) возможны следующие пять основных типов молекул, различающихся спектрально-люминесцентными характеристиками (электронные состояния приведены в порядке возрастания энергий) [c.10]

Содержание влаги, количество органического вещества, оксида железа, соответствующее содержание глины, пыли и песка, характеристики шероховатости поверхности почвы - все это влияет на спектральную отражающую способность почвы. [c.613]

Как видно из рис, 3.5, б, зависимость между оптической плотностью, определявшейся при длинах волн 380—460 нм, и цветностью воды нелинейная, что объясняется изменением спектральной характеристики окрашенных органических веществ, присутствующих в природной воде в разные сезоны года. В случае использования в качестве критерия чистоты цветового излучения наблюдается линейная связь его с цветностью воды, определяемой визуально. [c.167]

Более точное качественное определение можно выполнить, используя спектральную характеристику люминесценции. На рис. 87 приведены спектральные характеристики некоторых органических веществ. [c.151]

Чистое органическое вещество. Читая работы классиков органической химии, невольно обращаешь внимание на то, с какой тщательностью они описывают полученные ими органические вещества, сколько внимания уделяют их очистке и характеристике. В современных публикациях эта стадия работы химика-органика выглядит гораздо более лаконичной дается брутто-формула, температура плавления или кипения, а далее следуют различные современные характеристики, полученные с помощью физико-химических методов исследования — данные оптических спектров, ядер-ного магнитного резонанса (ЯМР), масс-спектрометрии и др. Такое описание зачастую создает у начинающего химика-органика ложное впечатление, что современные методы исследования избавляют его от необходимости тщательной очистки вещества, что эти методы сами по себе способны дать правильный ответ. Нет ничего опаснее и вреднее этого заблуждения Правильный анализ, точная температура плавления, правильная спектральная или иная характеристика возможны только при работе с идеально чистым веществом. Данные исследования загрязненного вещества могут явиться причиной серьезных ошибок. Поэтому проблема очистки веществ остается, как и раньше, весьма актуальной. [c.470]

Жидкостные светофильтры несколько менее удобны в обращении, чем перечисленные выше твердые, но они общедоступны, легко могут быть изготовлены в точном соответствии с заданной спектральной характеристикой и хорошо воспроизводимы. Они представляют собой более или менее концентрированные растворы окрашенных веществ, налитые в стеклянные кюветы с параллельными стенками. Для наливания таких растворов очень удобны кюветы от фотоколориметра ФЭК-М с различной толщиной окрашенного слоя, но могут быть использованы и любые другие, в том числе и самодельные [43]. Для изготовления светофильтров целесообразно применять, растворы простейших окрашенных неорганических веществ (главным образом солей), имеющих перед органическими красителями следующие преимущества доступность рядовым химическим лабораториям, неограниченная светопрочность и про-104 [c.104]

Отождествление и идентификация веществ по электронным спектрам поглощения требует учета влияния непоглощающих замещающих групп на характеристики хромофора. В органической химии принято изучать влияние замещающей группы на распределение электронов в молекуле с точки зрения индуктивного и мезомерного свойств группы, т. е. рассматривать индуктивный эффект и эффект сопряжения этой группы. Поскольку электронные спектры молекулы характеризуют изменение электронного распределения при возбуждении, естественно влияние заместителей на спектральные характеристики изучать тоже с точки зрения индуктивного эффекта и эффекта сопряжения [2]. [c.146]

Способность свободного брона бронировать некоторые органические соединения с образованием веществ с резко отличающимися спектральными характеристиками но сравнению с исходными [c.8]

Электронные спектры поглощения являются важнейшей характеристикой органических соединений. Они тесно связаны со строением, физико-химическими свойствами и реакционной спО собностью органических молекул. Накоплен огромный экспериментальный материал и установлены определенные эмпирические закономерности между строением и электронными спектрами поглощения различных классов органических соединений. Электронные спектры широко используются при исследовании строения индивидуальных соединений, изучении кинетики и равновесия многочисленных реакций с их участием, идентификации и анализе органических и других химических веществ. Ими пользуются также как одним из наиболее удобных и обоснованных свойств в физико-химическом анализе. Разработана и широка применяется разнообразная спектральная аппаратура, с помощью которой получают надежные данные об электронных спектрах поглощения органических соединений. [c.3]

Спектры поглощения органических соединений определяются изолированными группами атомов в молекуле, известными под названием хромофорных групп. Так, все альдегиды и кетоны имеют слабую полосу поглощения около 2950 А, если карбонильная группа не сопряжена с другими двойными связями, которые могут иметься в молекуле. Аналогично нитро-, фенильная и другие группы обусловливают каждая характеристические полосы поглощения у веществ, содержащих эти группы. При изменениях в остальной части молекулы спектральные характеристики данного хромофора (т. е. форма, длина волны и сила осциллятора его полосы поглощения) не изменяются особенно сильно. Поэтому, достигая хорошего приближения, мы можем сказать, что переход, обусловливающий поглощение, локализован в атомах хромофорной группы. Далее, переходы, обусловливающие полосы поглощения при длинах воли по крайней мере до 2000 А, всегда включают переход одного электрона с одной из занятых орбит основного состояния на одну из менее стабильных незанятых орбит. [c.543]

Одним из способов установления строения исследуемого соединения этим методом является автоматическое сравнение зарегистрированного спектра с банком спектров, введенных в память ЭВМ. Однако это осуществимо только в том случае, если в данном банке имеется спектр именно этого вещества. Поэтому данный способ не пригоден для установления строения совершенно новых, синтезируемых или выделяемых из природных источников, соединений. В последнее время делаются попытки использовать ЭВМ для автоматической интерпретации спектров по специальным программам, в основу которых положены общие и специфические закономерности фрагментации органических соединений. Однако и этот способ не совершенен и в лучшем случае лишь помогает ручной интерпретации спектров, которой пользуются все исследователи. Для успешной интерпретации масс-спектра требуется знание как общих, так и частных масс-спектральных характеристик органических соединений различных классов, изложенных в специальных монографиях. Однако в отечественной литературе особенно в последние годы этим вопросам уделялось мало внимания. Да и последние зарубежные монографии такого типа опубликованы более 15лет назад и на русский язык не переводились. За последние годы накоплен большой экспериментальный материал, разбросанный во многих специальных и часто малодоступных периодических изданиях, который нигде не обобщался. Данная книга имеет целью хотя бы частично восполнить этот существенный пробел. [c.8]

Принимая во внимание, что ряд других органических веществ аналогично стиролу поглощает свет в УФ области спектра при Ящах= 247 ммк, в случае обнаружения оптической плотности в гексановой выгяжке из исследуемого раствора при длине волны Я.п,ах= 247 ммк рекомендуется провести проверку идентичности спектральной характеристики для вещества, обнаруженного в исследуемой вытяжке, со спектральной характеристикой стирола, полученной на чистом растворе стирола. Для этого в делительную воронку вносят 100—200 мл модельного раствора, не контактировави его с исследуемым изделием, 3 мл стандартного рабочего раствора стирола и по описанному выше способу проводят экстракцию н-гексаном. Гексановую вытяжку сливают в сухую пробирку с пришлифованной пробкой (раствор 3). [c.580]

Современные методы спектрального анализа трудно применять к исследованию многокомпонентных систем, нефтей, нефтяных фракций, многокомпонентных полимеров. Исследования, проведенные в последние годы, позволяют выделить элекфонную феноменологическую спектроскопию (ЭФС) как перспективное направление в изучении совокупности свойств многокомпонентных органических веществ и оперативном контроле процессов химических и нефтехимических производств В отличие от обычного варианта электронной спектроскопии, в ЭФС вещество изучается как единое целое, без разделения его спектра на характеристические частоты или длины волн отдельных функциональных фупп или компонентов. ЭФС основана на установленны х нами закономерностях связи оптических характеристик поглощения (коэффициентов поглощения, коэффициентов отражения, цветовых характеристик и тд.) с физикохимическими свойствами системы. Разработанные на этих принципах исследовательские методы использованы в лабораторной и производственной практике. [c.224]

В работе представлены методологическое обоснование теории, термодинамическая, статистическая модель сложного вещества. Предложены релаксационные, нестационарные, марковские модели физико-химических процессов. Теория подтверждена экспериментом на примере процессов пиролиза, поликонденсации и термополиконденсации. Анализируются отличительные особенности термодинамики многокомпонентных систем, подчеркивается особая роль энтропии в формировании их разнообразия. Рассмотрена специфическая для вещества энтропия разнообразия, рост которой является источником эволюции вещества. Излагается новое направление, необходимое при изучении сложных органических систем - непрерывный, феноменологический подход к спектрам веществ. Анализируются закономерности, открытые нами в спектрах, в частности закон связи различных свойств и спектральных характеристик систем. Последнее означает, что свет несет информацию практически о всех свойствах материи. На основе данных спектроскопии предпринята попытка построения теории реакционной способности многокомпонентных органических систем. Отмечена особая роль квазичастиц- типа структуронов и вакансионов в формировании их реакционной способности. Показана роль слабых химических взаимодействий в гидродинамике многокомпонентных жидких сред. Даны новые подходы к направленному синтезу сложных органических систем. Экологические, геохимические системы и вопросы генезиса углеводородных систем планируется рассмотреть во второй части книги. [c.4]

Полученные 2-арилиден(алкилиден)гидразиноимидазолиноны-4 (5... 8) представляют собой кристаллические вещества, хорошо растворимые во многих органических растворителях. Их физико-химические свойства и спектральные характеристики приведены в табл. 1. [c.9]

Как уже отмечалось (см. стр. 57), состав окрашенных органических веществ даже в одном и том же водоеме подвержен сезонным колебаниям, это находит свое отражение в изменении спектральных характеристик обрабатываемой воды. Одновременно изменяется их сорбционная способность, что неизбежно обусловливает варьирование оптимальных доз применяемых реагентов. Для иллюстрации в табл. 22 прртедено изменение основных показателей качества высокоцветной днепровской воды по сезонам года (1965 г.) и технологические данные по адсорби-руемости ее окрашенных органических примесей на гидроокиси алюминия [79]. [c.118]

Глубокие различия, существующие в физических свойствах различных органических соединений, долгое время служили лишь основой для разделения, характеристики и идентификации веществ. Позднее установление многосторонних отношений между физическими свойствами соединений и их структурой революционизировало методы определения строения органических молекул. В этой главе рассматриваются такие физические свойства, как температуры фазовых превращений (температуры плавления и кипения), ]шстворимость, адсорбция, а также дипольные моменты и явления поляризации, под углом зрения соотношения между этими свойствами и структурой данных веществ. Спектральные особенности органических соединений изложены в гл. 28. Такие свойства, как твердость, упругость, вязкость, электропроводность и прочность на разрыв, которые часто ответственны за полезные качества тех или иных органических материалов, являются не столь существенными и рассматриваться здесь не будут. [c.152]

Сборник состоит из трех разделов Кристаллохимия углерода , Пиролиз и карбонизация , Ископаемые угли и органические вещества содержит разнообразные данные по измерению рентгенографических и спектральных характеристик, электрических, термоэлектрических, термограви-метрвческих, теплофизических свойств углеродных материалов. [c.4]

Таким образом, метод инфракрасной спектроскопии позволил выявить некоторые характерные особенности водорастворенного органического вещества в различных типах подземных вод Западной Туркмении и показал, что органическая составляющая вод нефтяного типа характеризуется повышенным содержанием углеводородов и амидов. Это дает возможность использовать полученные спектральные характеристики в комплексе с другими химикоорганическими показателями в качестве нефтепоисковых признаков. [c.137]

Абсорбционная спектроскопия может служить одним из методов качественного анализа. Идентификация какого-либо чистого соединения основана на сравнении спектральных характеристик (максимумов, минимумов и точек перегиба) неизвестного вещества и чистых соединений близкое подобие спектров служит хорощим доказательством химической идентичности, особенно если в спектре определяемого вещества содержится большое число четких, легко идентифицируемых максимумов. Для идентификации особенно полезно исследование поглощения в ИК-области, поскольку многие соединения отличаются тонкой структурой спектров. Применение спектрофотометрии в видимой и УФ-областях в качест-йенном анализе более ограничено, так как полосы поглощения имеют тенденцию к уширению, что скрывает их тонкую структуру. Тем не менее спектральные исследования в этой области часто дают полезную качественную информацию о наличии или отсутствии некоторых функциональных групп в органических соединениях (таких, как карбонил, ароматическое кольцо, нитрогруппа или сопряженная двойная связь). Еще одна важная область применения связана с обнаружением сильно поглощающих примесей в непоглошающей среде если молярный коэффициент поглощения в максимуме поглощения достаточно высок, легко установить наличие следовых количеств загрязнений. [c.143]

Необходимость минерализации связана с тем, что присутствие органических веществ обычно влияет на условия спектрального и полярографического определения и часто мешает анализу. Например, в методе анодной полярографии с накоплением органические вещества в процессе предварительного электролиза и снятия катодно-анодной характеристики принимают участие в окислительно-вос-становительных процессах на электродах, в результате чего анодные зубцы определяемых элементов могут маскироваться зубцами органических соединений. Золотовиц-кая и др. установили, что присутствие диэтилдитиокарбамината натрия снижает интенсивность спектральных линий определяемых элементов. Аналогичные сведения имеются о 1-фенил-3-метил-4-бензоилпиразолоне-5 и других реагентах . [c.139]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология