Атомные группы, характеристические частоты поглощения

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). [c.526]

Выше уже упоминалось, что модуль упругости изменяется при изменении скорости деформации испытываемого образца и что это вытекает из временной зависимости деформации от напряжения. Если напряжение изменяется периодически с относительно малой амплитудой и если известно, как деформация отстает от напряжения, то можно вычислить динамический модуль упругости О и коэффициент механических потерь б, который характеризует способность материала поглощать колебания. Динамический модуль упругости возрастает с повышением частоты синусоидального напряжения, а коэффициент потерь обычно проходит через несколько областей, в которых материал обнаруживает максимальное поглощение колебаний. Эти характеристические частоты соответствуют частотам отдельных атомных групп в цепи. Определение зависимости динамического модуля упругости и коэффициента механических потерь от температуры в диапазоне от очень низкой до близкой к температуре плавления полимера дает представление о температурном интервале, в котором наблюдается увеличение подвижности характеристических групп макромолекул, сопровождаемое заметными изменениями свойств полимера. Этот метод, [c.107]

Инфракрасные спектры поглощения характеризуют колебательно-вибрационные частоты связей в определенных атомных группировках — карбонильной группе С = О (5,5 — 6,0 р.), в иминогруппе Ы—Н (2,8—2,9 р.), в гидроксильной группе ОН (2,7—2,85 р.), С—Н-связи в метильной группе (3,2—3,5 р) и др. Число возможных внутренних колебаний в сложной молекуле полимеров чрезвычайно велико, что затрудняет полную расшифровку инфракрасных спектров поэтому иногда приходится ограничиваться установлением характеристических частот, присущих определенным атомным группам (рис. 21). Интенсивность поглощения, т. е. высота спектральных максимумов, характеризует количественное содержание соответствующих групп в данном веществе. Измерения инфракрасных спектров часто произ- [c.61]

В данном задании следует определить характеристические частоты поглощения атомных групп в спектре известного соединения в интервале 2000—400 см Ч [c.380]

В нервом приближении могкно считать, что определенные связи и атомные группы обладают характеристическими частотами поглощения. По правилу Бэра, интенсивность прошедшего через поглощающую среду электромагнитного излучения выражается так [c.162]

В табл. 17 приведены частоты характеристических полос поглощения целого ряда атомных групп, часто встречающихся в органических и неорганических соединениях. [c.292]

Экспериментальные исследования колебательно-вращательных спектров показали, что полосы при некоторых частотах можно привести в соответствие с колебаниями определенных групп атомов или отдельных атомов в молекуле. Такие частоты назвали характеристическими. Различные молекулы, содержащие одну и ту же связь или одну и ту же атомную группировку, будут давать в ИК-спектре полосы поглощения в области одной и той же характеристической частоты. Это и является основой качественного анализа по инфракрасным спектрам. Характеристические частоты дают возможность установить по спектру наличие определенных групп атомов в молекуле и тем самым позволяют судить о качественном составе вещества и строении молекул. Например, полосы в области 3000...3600 см могут быть приписаны только О—Н- или N—Н-связям, и отсутствие полос в этой области спектра однозначно свидетельствует об отсутствии ОН- и NH-rpynn в анализируемом веществе. Примеры такого рода исследований весьма многообразны. С помощью инфракрасных спектров было установлено строение многих олефинов, ароматических соединений, карбонильных соединений, аминокислот и других групп веществ. Было выяснено, например, что большинство аминокислот существует в растворе в ионизированном состоянии, которое можно предстало [c.65]

Частоты характеристических полос поглощения атомных групп, встречающихся в органических и неорганических соединениях [c.82]

Число возможных внутренних колебаний в сложной молекуле полимеров чрезвычайно велико, что затрудняет полную расшифровку инфракрасных спектров поэтому иногда приходится ограничиваться установлением характеристических частот, присущих определенным атомным группам (рис. 22). Интенсивность поглощения, т. е. высота спектральных максимумов, характеризует количественное содержание соответствующих групп в данном веществе. [c.56]

Важное значение имеет то обстоятельство, что большие изменения частот нормальных колебаний и интенсивностей полос поглощения пептидной группы, которые наблюдаются в спектрах при переходе N-метил-ацетамида от свободного состояния молекулы к ассоциированному посредством двух водородных связей, не сопровождаются изменениями частот и Интенсивностей характеристических колебаний атомных групп (С)Ы-СНз и (О)С-СНз. Перераспределение электронной плотности при взаимодействии молекул происходит исключительно в пределах пептидной группы -HN-С0 и не затрагивает метильные группы и примыкающие к ним связи. Поэтому можно заключить, что в основных цепях аминокислотных после- [c.145]

В функциональном анализе значительное место занимают физические и физико-химические методы [52, с. 450]. Из этих методов опять-таки стандартным методом является ИК-спектроскопия. Многие атомные группировки (функциональные группы) обладают полосами поглощения в определенной достаточно узкой части ИК-спектра. Это так называемые характеристические частоты , которым в ЯМР-спектре соответствуют химические сдвиги , а в масс-спектре пики, отвечающие определенным ионам. Кроме такой, прямой идентификации функциональных групп, спектроскопические методы дают возможность судить также о присутствии водородных связей, хотя и косвенным способом. Внутри- и межмолекулярные водородные связи можно различать с помощью ИК-спектроскопии, так как разбавление раствора не сказывается на внутримолекулярных водородных связях и, наоборот, приводит к уменьшению числа межмолекулярных связей. [c.313]

Для изучения структуры высокополимеров и белков применялась инфракрасная спектроскопия с поляризованным излучением. Полосы поглощения в инфракрасной области (4000—500 см ) обусловлены колебаниями молекул. Характеристические частоты определенных нормальных колебаний некоторых химических групп являются в значительной степени не зависящими от остального строения молекулы, которой эти группы принадлежат. В особенности это справедливо для колебаний с участием атомов водорода, в которых практически все движение при колебании сосредоточено в атомных ядрах, значительно более легких по сравнению с любым из других атомов в молекуле. Изложенное справедливо также для групп, содержащих двойные связи (таких как группы >С=0). [c.296]

Из указанного следует, что ИК-спектр является специфическим свойством каждого соединения. Атомные группировки или отдельные атомы, отличающиеся массой, типом связей пли положением в молекуле в ряду аналогичных соединений, обладают совершенно определенными полосами поглощения в одних и тех же областях спектра. Частоты, относящиеся к этим полосам, называют характеристическими частотами рассматриваемых групп или связей, позволяющих идентифицировать их в соединениях с неизвестной структурой. ИК-спектроскопия чрезвычайно надежна при идентификации атомных группировок в химических соединениях и, кроме того, обладает еще целым рядом преимуществ по сравнению с другими физико-химическими и особенно химическими методами анализа 6]. Одно из ее важнейших преимуществ состоит в том, что в процессе анализа вещество не испытывает никаких изменений. К преимуществам следует также отнести возможность анализа многокомпонентных смесей и сравнительно небольшую длительность его выполнения. Очень существенно, что количество вещества для анализа может быть незначительным. [c.11]

Большой экспериментальный материал и теоретические расчеты позволили выделить ряд характеристических частот для определения атомных группировок в сложных молекулах (карбоксильных, гидроксильных, амидных, эпоксидных и др.). Эти частоты сохраняются при переходе от одних молекул к другим. Наличие полос поглощения при определенных частотах в спектре полимера дает возможность судить о функциональных группах, входящих в его молекулу, а изменение интенсивности этих полос по сравнению с эталонами позволяет проводить количественный анализ. [c.70]

Изучение ИК-спектров сложных нелинейных молекул позволило установить определенное распределение полос поглощения в зависимости от характера химических связей и атомных группировок. У молекул, содержащих несколько одинаковых структурных групп, число полос поглощения меньше, чем Зп — 6. С увеличением числа этих групп число полос поглощения не изменяется, увеличивается лишь их интенсивность. В спектрах разных веществ, молекулы которых имеют одни и те же структурные группы, можно выделить общие частоты. Эти частоты, присущие колебаниям одних и тех же атомных группировок, независимо от их принадлежности к разным молекулам, называются характеристическими. Например, для всех алифатических кетонов характеристическая частота связи С=0 равна 1710 см , в спектрах спиртов характеристическая частота О—Н равна 3683 и т. д. Частоты связей С—С не являются характеристическими. [c.52]

Атомные группировки и отдельные атомы, различающиеся массой, типом связей или положением в молекуле в ряду аналогичных соединений, обладают определенными полосами поглощения в одних и тех же полосах спектра. Относящиеся к этим полосам частоты называются характеристическими. Такие частоты позволяют надежно идентифицировать группы атомов или связи в неизвестном соединении. [c.200]

В инфракрасном спектре проявляются колебания молекулы Различия в строении молекул приводят к различиям в характере их колебаний, и это определяет специфичность инфракрасного спектра как физической характеристики химического соединения. Присутствие в разных молекулах одних и тех же определенных связей, групп, структурных элементов вызывает появление в их спектрах полос поглощения, имеющих одну и ту же или близкую частоту,— так называемых характеристических полос. Высокой характеристичностью, например, обладают колебания таких связей, которые гораздо прочнее окружающих (С=С, С=С, С=К, С=0), или колебания связей между атомами с сильно различающимися атомными весами. В спектрах всех карбонильных соединений обязательно имеется интенсивная полоса v =o в области 1700 см , гидроксилсодержащих — Гон в области 3600 см и т. д. [c.46]

Основой анализа яв тяется изучение характеристических колебаний различных атомных группировок, частота и форма которых приблизительно сохраняются в различных соединениях. Таким образом, по спектру поглощения можно обнаружить группы СНд, СНз, СООН, СОО, NH2, NH - и т. д. [c.291]

При воздействии излучения иа вещество поглощается энергия определенных длин волн, вызывающая те или иные колебания молекулы. Отдельные группы атомов в молекуле колеблются как целое, давая поглощение в оиределенной области длин волн независимо от того, в какую молекулу эта группа входит. Это дает возможность по спектру определять присутствие в молекуле тех или иных структурных групп. Такие частоты, называемые характеристическими , определены для большого числа атомных группировок. Сдвиг их в зависимости от структуры молекулы обычио нев( лик и оценивается иа основании специальных исследова-шп1. На рис. Г)1 приведена примерная сводная таблпца характеристических частот [78]. Основные характеристические частоты, наиболее часто употребляемые при исследова]П1и нефтепродуктов, приведены пиже. [c.193]

Наибольший интерес с точки зрения качественного анализа представляют колебательные (вернее, колебательно-вращательные) спектры. Они весьма характерны, и в иностранной литературе их нередко называют fingerprint , т. е. отпечатки пальцев, имея в виду неповторимость инфракрасного спектра соединений. Различные молекулы, содержащие одну и ту же атомную группировку, дают в ИК-спектре полосы поглощения в области одной и той же характеристической частоты. Это и является основой качественного анализа по инфракрасным спектрам. Характеристические частоты дают возможность установить по спектру наличие определенных групп атомов в молекуле и тем самым установить качественный состав вещества и строение молекулы. Например, полосы в области 3000—3600 см могут быть приписаны только О —Н- или N—Н-связям, и отсутствие полос в этой области спектра однозначно свидетельствует об отсутствии ОН- и NH-rpynn в анализируемом веществе. [c.53]

Идентификация индивидуальных веществ. Выше было показано, что наличие характеристической частоты колебаний в колебательном спектре позволяет сделать однозначное заключение о присутствии в исследуемом образце молекул, содержащих определенную атомную группу, а по совокупности всех частот колебаний можно сделать заключение о строении молекул. Электронные спектры поглощения дают менее опредлен-ную информацию о характере исследуемого соединения. Мы видели, что обычно эти спектры представлены двумя-тремя, редко — пятью полосами поглощения, если не принимать в расчет колебательной структуры электронных полос поглощения некоторых молекул (бензол и его производные, соединения с конденсированными бензольными ядрами). [c.391]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология