Характеристичность частот в колебательном спектре молекул

В результате экспериментального и теоретического изучения колебательных спектров молекул выяснилось, что в ряде случаев определенным связям, группам связей или другим структурным особенностям молекулы сопутствуют в спектрах определенные частоты. Наличие таких характерных частот колебаний, или характеристических частот, позволяет делать вывод о строении молекул это широко применяется в молекулярном спектральном анализе. Более детально вопрос о характеристичности колебаний рассматривается в 11. [c.169]

Огромный экспериментальный материал, полученный к настоящему времени по колебательным спектрам молекул, показывает, что приближенно характеристичность по частоте выполняется практически всегда. Иными словами, значительное количество полос, располагающихся в спектрах разных молекул примерно в одних и тех же спектральных интервалах, можно привести в соответствие с колебаниями определенных группировок атомов, которые, таким образом, сравнительно мало возмущаются за счет влияния других атомов и связей, входящих в состав молекулы. Так, например, спектры всех нормальных углеводородов характеризуются наличием ряда полос в области 2800—3100 см , которые могут быть приписаны валентным колебаниям связи С—Н,в группах СН, СНг и СНз. При этом [c.114]

ХАРАКТЕРИСТИЧНОСТЬ ЧАСТОТ В КОЛЕБАТЕЛЬНОМ СПЕКТРЕ МОЛЕКУЛ [c.184]

Метод колебательной спектроскопии позволяет получить информацию о наличии или отсутствии тех или иных групп атомов в молекуле вещества. Используя данные о характеристичности частот в совокупности с результатами элементного анализа и другими физико-химическими исследованиями (электронные спектры поглощения, спектры ЯМР), можно установить структуру вещества. Например, если в спектре вещества, состоящего из углерода, водорода и кислорода, наблюдаются полосы в области 1300—700 см (колебания углеродного скелета), полосы в области 3000 см" (валентные колебания С-Н) и полоса при 3700 см (валентное колебание О-Н), то согласно корреляционной диаграмме (см. табл. 11.8), можно отождествить указанное вещество с алифатическим спиртом. [c.294]

Большое значение для интерпретации колебательных спектров имеют характеристические колебания. Считается, что колебание является характеристическим по частоте и по форме для данного структурного элемента молекулы, если одно из нормальных колебаний молекулы совпадает по частоте и по форме с одним из нормальных колебаний этого фрагмента молекулы. Появление характеристических колебаний обусловлено особенностями электронной структуры молекулы и имеет место при наличии достаточно замкнутых и обособленных от остальной части молекулы фрагментов. Как правило, наибольшей характеристичностью обладают колебания с участием атомов водорода и колебания по сложным связям [6]. [c.38]

Инфракрасная спектроскопия. Колебательные спектры расположены в области частот 4000—100 см . Обнаружение отдельных функциональных групп производят по их характеристичным частотам, сведения о которых для различных функциональных групп содержатся в специальных таблицах. При исследовании спектров соединений какого-либо класса важно найти колебание, наиболее характерное для этих соединений и чувствительное к измеиению структуры молекулы. Пи изменению интенсивности характеристичной по- [c.328]

Таким образом, данные по модельным соединениям позволили еще до расчета колебательных спектров амидов сделать ряд допущений, касающихся силовых постоянных метильных групп и характера их влияния на механические свойства пептидной группы, которые в процессе расчета подвергались проверке. Исследование простых молекул привело к количественным оценкам характеристичности многих колебаний по частоте и форме, что представляет интерес для строгой интерпретации спектров амидов. Совпадение опытных и рассчитанных частот вполне характеристичных для отдельных атомных групп колебаний является критерием правильности исходных предположений о перенесении соответствующих силовых постоянных из одних молекул в другие. [c.142]

Колебательные частоты настолько характеристичны, что их набор, который легко измерить для любой молекулы, может служить своего ряда отпечатками пальцев молекулы. Такие отпечатки пальцев можно снять единожды, а затем использовать для идентификации этого вещества в образце и определения его содержания. Частоты колебаний связаны также со строением и прочностью связей. Поэтому по ним можно изучать архитектуру молекул. Если исследуется неизвестное соединение, то определить, что это за соединение, проще всего, измерив его ИК-спектр. Высокая информативность ИК-спектроскопии сделала ее рутинным средством диагностики в химии. На большом химическом факультете, где проводятся исследования, может работать 5-10 ИК-спектрометров, начиная от простого прибора с низким разрешением, который служит для обучения на первом году специализации, до обладающего высоким разрешением ИК-спектрометра с фурье-преобразованием, применяемого для определения молекулярной структуры и специальных исследований. [c.245]

Физической причиной характеристичности полос в ИК-спектрах является слабое механическое (колебательное) взаимодействие данной группировки атомов с основным скелетом органической молекулы, образованным цепочками углеродных атомов, связанных простыми ковалентными связями. Это взаимодействие реализуется для группировок, собственные частоты колебаний которых существенно отличаются от частот колебаний парафиновых цепей. Причинами отличия могут быть либо резко, выраженные различия приведенных масс, либо различия силовых постоянных. Первый из этих факторов является ре- [c.12]

Изменения колебательных частот, наблюдаемых в инфракрасном спектре (выражаемые обычно в обратных сантиметрах), только косвенно дают представление об изменениях прочности в валентных связях скелета молекулы. Более точным критерием служит изменение силовой постоянной данной валентной связи, когда соответствующая ей частота колебаний характеристична . Но это требует предварительного решения достаточно сложной математической задачи, поскольку мы имеем дело со скелетом [c.89]

Следует остановиться на вопросе о характеристичности частот в спектре молекул. При исследовании колебательных спектров установлено, что некоторые частоты мокно привести в соответствии с колебанием опредедешых атомов или груш атомов в молекуле. Эти частоты пригодны ддя идентифика[уш соответствуицей группы атомов [c.261]

В табл. 8.2 приведена классификация частот нормальных колебаний н-парафинов и область изменения частот. Эти данные можно использовать для оценки термодинамических функций молекул и радикалов. Рисунок, приведенный ниже, поясняет табл. 8.2 и схематически показывает строение и колебательные координаты н-парафинов. Учитывая свойство характеристичности колебаний и пользуясь данными табл. 8.2, можно получить приближенный колебательный спектр любой молекулы алкана и соответствующего ей радикала. Частоты нормальных колебаний для многих углеводородов различных классов приведены в монографии Свердлова, Ковнера и Крайнова [4 9]. [c.98]

Поскольку величины колебаний около 1000 см в электронных спектрах исследованных соединений, а также соответствующие частоты в колебательных спектрах более широкого ряда монозамещенных бензола [28—30] изменяются мало, можно отнести эти колебания к характеристичным для атомов бензольного кольца СбНб (характеристичными называются частоты, которые неизменно соответствуют определенным химическим группам, независимо от того, в какой молекуле они находятся [31]). [c.130]

Детальная интерпретация колебательного спектра сложной макромолекулы связана обычно с громоздкими вычислениями. Однако в тех случаях, когда это позволяют поставленные задачи, можно ограничиться различными приближенными приемами. Очень важное и распространенное приближение — анализ характеристич. колебаний, т. е. таких колебаний, к-рые можно отнести к определенной группе атомов независимо от того, какой макромолекуле эта группа принадлежит. Можно указать несколько химич. групп, напр. СНз, Hj, он, С=0, NHj и др., нек-рые колебания к-рых характеристичны таблицы частот поглощения для них (характеристич. частот) имеются в справочниках. Достоинство такого подхода — возможность использования огромного опыта, накопленного в колебательной спектроскопии неполимерных соединений. Однако необходимо учитывать, что число характеристич. колебаний для данной химич. группы будет различно в зависимости от того, принадлежит ли эта группа полимерной или неполимерной молекуле. Рассмотрим, напр., характеристич. колебания группы — Hj—. Если эта группа находится в неполимерной молекуле, напр. H3 I2, для нее следует ожидать три характеристич. колебания — два валентных в интервале частот 2940—2915 см и 2885—2860 см и одно ножничное деформационное колебание в интервале 1480—1460 сл-1. Это и наблюдается на опыте. Если же рассматривать полимерную молекулу, содержащую много групп — СНг— (и необязательно только эти группы), то для нее следует ожидать шесть характеристич. колебаний удвоенное число указанных выше трех характеристич. колебаний, поляризованных, однако, различным образом — параллельно оси цепи (представление А) и перпендикулярно оси цепи (представление Е ). Обычно на практике эти колебания имеют разные частоты, что усложняет спектры полимеров. [c.532]

При получении колебательных спектров и, в частности, спектров комбинационного рассеяния соединений различных классов экспериментально было установлено, что некоторые полосы этих спектров (некоторые частоты) соответствуют колебаниям определенных групп атомов в соответствующих молекулах. Такие частоты (или полосы) называют характеристическими для данной группы атомов. Например, валентным колебаниям атомов С и Н в группе СНз, СНг и СН соответствуют частоты, лежащие в интервале 2800—3000 см являющиеся характеристическими для этих групп валентным колебаниям атомов С, связанных двойной связью, т. е. колебаниям группы С = С, соответствуют частоты в области 1600—1680 см характеристические для этой группы и т. д. Характеристичность многих частот для определенных групп была сначала установлена экспериментально, а затем исследовалась в ряде теоретических работ Б. И. Степанова, Л. С. Маянца и других авторов. [c.192]

В условиях спектроскопического исследования, когда частоты колебаний определяются экспериментально, основной интерес представляет возможность расчета формы колебаний, что позволяет определять такие характеристики спектра как отнесение колебаний, локализация их на определенных структурных группах, характеристичность, играюш ие важную роль при эмпирическом анализе спектральных данных. Теоретическая интерпретация колебательного спектра особенно необходима при исследовании неорганических и комплексных соединений, где, в противоположность органическим, весьма ограничены возможности сравнения со спектрами структурно подобных молекул и высокая характеристичность является редким исключением. Возможность расчета частот также может представить интерес в тех случаях, когда некоторые частоты по тем или иным причинам не могут быть определены экспериментально. [c.12]

Спектрь длительного свечения вследствие их характеристичности могут использоваться в аналитических целях для определения присутствия определённых веществ, а также для установления расположепия колебательных уровней молекул. Различие частот излучения процессов а и (рис. 47) даёт возможность устанавливать глубину расположения уровней Т по отношению к уровням 8. [c.116]

К ЫН-деформационному колебанию типа симметрии А" отнесена характеристичная по форме колебания расчетная частота 1421 смг , однако в спектре пиперидина указанной полосы не наблюдается, возможно, вследствие малой интенсивности и близости очень широкой и интенсивной полосы деформационных колебаний СНг групп К МО-деформационному колебанию типа симметрии А" отнесена частота 1350 м- (расчетное значение 1355 смг ). Таким образом, проведенный нами колебательный расчет показал необоснованность сделанного Воттером и Чамлером [25] отнесения полос 827, 898 см- к КН-деформационным колебаниям молекулы пиперидина и интерпретации полосы 743 см как частоты маятникового колебания СНг-групп. [c.312]