Молекулы частоты характеристические

Таблица 7 / Колебательные частоты, характеристические колебательные температуры и степени вырождения колебаний для ряда молекул

Другая разновидность характеристических частот, весьма важных для определения строения органических молекул, — частоты валентных колебаний двойных и тройных связей. В группировках Х = и Х=У, где X и У — атомы С, О и Н, приведенные массы близки, но силовые постоянные существенно различаются в зависимости от числа связевых электронов ( кратности связей) и обнаруживают ясно выраженную зависимость от эффектов сопряжения, приводящих к уменьшению численных значений характеристических частот сопряженных кратных связей по сравнению с изолированными. Интенсивность соответствующих полос [c.15]

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 принадлежности к разным молекулам, называются характеристическими. Например, для всех алифатических кетонов характеристическая частота связи С=С равна 1710 см в спектрах спиртов характеристическая частота О—Н равна 3683 см и т. д. По ограниченному [c.47]

Такие частоты, одинаковые для целого ряда молекул, называются характеристическими. Они играют важную роль в инфракрасном спектральном анализе многоатомных, особенно органических, молекул. [c.211]

Исследованы ИК-, УФ-, и ЯМР-спектры алкилфенолов различного химического строения, в том числе важнейших алкилфенолов, применяемых на практике как антиокислители или как промежуточные соединения в синтезе присадок. Дана интерпретация ИК- и ЯМР-спектров в соответствии с характеристическими частотами колебаний молекул и характеристическими химическими сдвигами и установлены общие закономерности в спектрально-структурных корреляциях алкилфенолов. [c.12]

Молекула, состоящая из N атомов, имеет ЗМ — 6 нормальных колебаний (ЗЛ — 5 в линейном случае). Так как атомы в молекуле связаны друг с другом, все они участвуют в каждом из этих колебаний. Возможны ситуации, в которых доля участия в данном колебании одного или нескольких атомов значительно больше, чем остальных. Такое колебание характеристично для данной атомной группы, его частота (а также интенсивность спектральной полосы) мало зависит от остальных атомов в молекуле. Наличие характеристической спектральной полосы или линии свидетельствует о присутствии соответствующей группы. [c.326]

С ЭТИМ важна информация о частоте колебания атомов относительно их равновесного расстояния в молекуле. Характерная длина химической связи = 10 см, а изменение г при колебаниях составляет =10%, т.е. 10 см. Скорость же движения ядер, меняясь от нуля (в точках изменения направления движения) до в среднем соответствует скорости их теплового движения 10 —10" см с , т.е. V = и/Аг = = (10"-ь 10")/10 = 10 - -Ю С". Тот же диапазон характерных частот колебаний можно получить из экспериментальных спектроскопических данных. Для самой легкой молекулы Н, характеристическая частота колебаний = 4396 см , т.е. X = 2,27 10- см и V = сД = 1,32 10 с . Для линейной же молекулы (ММ = 254) с = 214 см", V = 6,4 10 с". [c.104]

Зависимость (I. 52) можно использовать для оценки взаимодействия между более крупными элементами структуры (атомными группами, молекулами), если известны соответствующие их взаимным колебаниям характерные частоты, характеристические температуры или, наконец, вклад этих колебаний в теплоемкость вещества. [c.18]

Обертоны и бинарные частоты характеристических по интенсивности основных колебаний также должны быть характеристическими по интенсивности. Если же имеется два нормальных колебания, характеристических по интенсивности для двух разных групп в молекуле, то соответствующая бинарная частота не будет проявляться в ИКС, даже если появление ее допускается правилами отбора по симметрии. Эти условия очень полезны для практических исследований. [c.179]

Каждое нормальное колебание молекулы обладает характеристической частотой и имеет собственные спектроскопические характеристики (однако некоторые колебания могут иметь идентичные частоты, т. е. будут неразличимы). Для того чтобы это понять, рассмотрим квантовую природу переходов между колебательными уровнями. [c.723]

Частота характеристических колебаний молекулы зависит от вида атомных группировок и типа их окружения. Например, в молекуле [c.157]

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]

Хотя малое изменение частот колебаний внутри адсорбированных молекул и позволяет в первом приближении пренебречь их вкладом в энтропию адсорбции, во многих случаях это изменение дает дополнительную информацию о строении адсорбционного комплекса. Так, изменение частот характеристических колебаний адсорбированных молекул (см. главу VII) вместе с изменением частот валентных колебаний поверхностных гидроксильных групп (см. главу V) в каждом конкретном случае может указывать на образование поверхностного комплекса, в котором осуществляется связь между твердым телом и адсорбированной молекулой через гидроксильную группу поверхности и структурный элемент молекулы, на котором локализуется это колебание. Величина изменения соответствующих частот свидетельствует о прочности связи в таком адсорбционном комплексе. [c.421]

Точное расположение в ИК-спектре характеристической полосы ноглощения зависит от окружения или молекулы, в которой локализована группа или связь. Так, нанример, небольшие сдвиги в положении частоты характеристического колебания связи могут иногда использоваться для получения информации об окружении связи и взаимодействиях связанных ею атомов с соседними молекулами. [c.328]

Вещество поглощает инфракрасное излучение определенной частоты в том случае, если возбуждение нормальных колебаний молекулы с данной частотой приводит к изменению дипольного момента молекулы. Полосы поглощения в инфракрасной области спектра часто удается связать с частотами характеристических колебаний определенных связей в молекуле. При падении инфракрасного излучения на ориентированные волокна наблюдается явление, называемое дихроизмом и состоящее в том, что величина поглощения зависит от направления поляризации падающего излучения относительно оси волокна. Дихроизм называют параллельным ( ), если поглощение света данной частоты сильнее, когда электрический вектор параллелен оси волокна, и перпендикулярным ( 1), если поглощение сильнее, когда электрический вектор перпендикулярен оси волокна. [c.255]

Инфракрасная спектроскопия. Обычно метод инфракрасной спектроскопии применяется для идентификации молекул по характеристическим частотам колебаний групп атомов. Чтобы колебание было активным в ИК-области спектра, оно должно включать изменение дипольного момента, поэтому двухатомные молекулы типа СЬ и симметричные молекулы типа СО2 неактивны в ИК-области. На характеристические частоты отдельных групп оказывает влияние окружение. Например, согласно концепции резонанса карбонильная группа СО имеет две канонические формы [c.128]

Фотохимические реакции под влиянием солнечной радиации возможны лишь при условии, если вещество поглощает излучение в области % > 290 ммк. Насыщенные углеводороды поглощают излучение с Х 200 ммк. Поглощение смещается в сторону больших длин волн, если в молекуле есть двойные связи и гетероатомы, причем влияние определенных структур и заместителей на характер спектра зависит от структуры молекулы в целом. Этим спектры в видимой и УФ-областях отличаются от ИК-спектров, где многим структурным элементам молекулы присущи характеристические частоты. [c.54]

Можно было бы ожидать, что деформационные колебания группы СНз, связанной с атомом азота, будут иметь характеристическую частоту, подобно тому как и колебания в случае группировки СНз — С, полоса поглощения которой находится при 1375 слГ . Однако замена заместителей при атоме азота может оказать большее влияние на частоту колебаний. У простых молекул частота этих колебаний лежит Б интервале 1460—1430 слГ . Исследование спектров ряда более сложных молекул, содержащих данную группу, показывает, что хотя у многих из этих соединений имеется полоса поглощения вблизи 1430 сж но у некоторых других, если даже она и есть, ее нельзя отличить от главной полосы, т. е. от поглощения деформационных колебаний СН. [c.371]

Наличие групповых частот обусловлено тем, что в определенном движении молекулы большее участие принимает некоторая группа атомов, вклад же остальной части молекулы незначителен. Характеристическими являются колебания групп СНз, СНг, СН, ННг, ЫН, [c.12]

Сведения о величинах 1 нашли применение нри решении другого круга задач. Предварительно следует заметить, что 1 Мjd) М — молекулярный вес вещества, d—его плотность) пропорционально интенсивности, отнесенной к одной молекуле, т. е. упомянутому множителю пропорциональности а. Таким образом, 1 Mjd) можно считать относительной константой. Сопоставление величин I Mjd) для близких по частоте (характеристических) линий спектров КРС рядов соединений, имеющих общие структурные фрагменты, позволило обнаружить доста- [c.17]

Сопряжение кратных связей. Как указывалось в 11, двойной связи С = С соответствует в спектрах комбинационного рассеяния линия с частотой около 1640 см параметры которой обладают резко выраженной характеристичностью. Если в молекуле рассеивающего вещества имеются две такие двойные связи, раз-.целенные несколькими простыми связями, то частота соответствующей линии сохраняется, а интенсивность увеличивается примерно в два раза, т. е. в этом случае имеет место аддитивность интенсивностей. Новые интересные явления наступают, когда две двойные связи С = С сопряжены, т. е. в молекулу входит характеристический структурный элемент вида С = С—С = С. При этом связи сильно взаимодействуют, н свойства всей молекулы резко изменяются. В спектрах комбинационного рассеяния этот эффект сопряжения проявляется в некотором уменьшении частоты линии, соответствующей двойной связи С = С, и в резком возрастании ее интенсивности [171, 172, 80, том И]. Значительное увеличение интенсивности наблюдается не только при сопряжении связей С = С между собой, но и при сопряжении их с кратными [c.258]

Рассмотрение ИК-спектров гетероароматических карбанионов, содержащих СНз-группу в неравноценных положениях анионного кольца, позволяет, несмотря на ограниченность имеющегося материала, предположить наличие определенной корреляции между смещениями частот характеристических валентных колебаний СНз-группы (или колебаний ароматических СН-связей) и электронным влиянием СНГ -заместителя. Такая трактовка результатов работы [1] основана на допущении, что наблюдаемая обычно малая чувствительность значений частот валентных СН-колебаний к различным структурным изменениям в метилзамещенных ароматических молекулах не есть следствие неспособности вводимых в кольцо заместителей передавать свое электронное влияние на кольцо или на СНз-группу, а связана со слабостью электронодонорного (электроноакцепторного) действия большинства традиционных заместителей в нейтральных молекулах. [c.148]

Другая разновидность характеристических частот, весьма важных для определения строения органических молекул, — частоты валентных колебаний двойных и тройных связей. В группировках Х = У и Х= , [c.15]

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]

Для получения спектра комбинационного рассеяния вещество облучают светом, спектр которого состоит из отдельных узких линий (например светом ртутной лампы). При прохождении через вещество свет частично рассеивается, причем спектр рассеянного света содержит кроме линий источника света дополнительные линии, возникшие вследствие собственных колебаний молекул. Частоты этих колебаний (характеристические частоты) определяются как разность между частотой луча данной линии спектра рассеяния и частотой исходного (падающего) света. Каждый вид связи элементов имеет свою характеристическую частоту. Имея набор таких частот, можно установить наличие данной связи в исследуемой молекуле. [c.97]

Существование характеристических частот можно понять на основании следующих соображений. Колебания некоторой группы атомов или связей могут быть слабо связаны с колебаниями атомов остальной части молекулы. В этом случае частота колебаний данной группы или связи зависит только от строения этой группы и характера рассматриваемой связи и мало зависит от окружающих их атомов и связей. Вследствие этого ряд различных молекул, содержащих данную группу атомов или связей, в общем случае будет характеризоваться различными колебательными спектрами однако в каждом из них будет присутство вать одна или несколько одинаковых или почти одинаковых частот, характеристических для данной группы атомов или связей. [c.185]

Экспериментально было установлено, что колебания одних и тех же химических групп в ряду разных молекул имеют поглощение в одной и той же области спектра. Такие колебания называются характеристическими. Как правило, наибольшей характеристичностью обладают колебания с участием атомов водорода и колебания по сложным связям. В табл. 31 приведены частоты характеристических колебаний некоторых структурных элементов молекул. [c.274]

Для единственного колебания двухатомной молекулы SiO характеристическая частота (ш = — 2(u,a ,) отвечает 1230 см . При вычислении ротационного вклада для момента инерции I принимается значение 38.6 10 г см . В табл. 32 дается поправка на ангармоничность для энтропии, но эта поправка, как видно, очень мала. [c.161]

Инфракрасное излучение поглощается только такими колебаниями, при которых изменяется дипольный момент связи если колебание не отражается на симметрии в распределении зарядов в. молекуле, то оно не будет сопровождаться поглощением излучения, т. е. оно будет неактивно в этом спектре. Изучение инфракрасных спектров важно для анализа структуры молекул потому, что определенные группы атомов характеризуются и определенными интенсивными полосами поглощения или характеристическими частотами. Характеристические частоты позволяют идентифицировать группу ато.мов, и, хотя соседние атомы (т. е. окружение группы) оказывают некоторое влияние па типичную для группы частоту (или несколько частот), все же характеристические частоты настолько индивидуальны, что их иногда называют отпечатками пальцев молекул. [c.133]

Изучение спектров кбмбинационного рассеяния значительно проще, чем инфра-крясных, поэтому большинство исходных значений м для расчета силовых констант получено именно из этих спектров. Вместе с тем даваемые ими волновые числа (которые обычно называют частотами) имеют большое самостоятельное значение, так как позволяют устанавливать наличие тех или иных связей даже в сложных молекулах. Например, характеристические волновые числа ( рамановскир. частоты ) связей С—вообще лежат в пределах 2800—3350 см , но для метановых углеводородоЁ типичны значения около 2900 см-, для этиленовых — около 3050 см а для ацетиленовых— около 3300 см-, причем четко выявляются и более тонкие различия в зависимости от состава и строения молекул. Поэтому, произведя на сравнительно простых соединениях отнесение частот к определенным связям, можно затем по спектру комбинационного рассеяния выяснять многие вопросы молекулярного строения (а также анализировать смеси молекул разного типа). [c.101]

Хотя в каждом нормальном колебании участвуют все атомы молекулы, частоты отдельных нормальных колебаний можно приписать связям между определенными атомами (например, С—Н, С—С), поскольку колебания этих групп атомов лишь слабо связаны с колебанием остальной части молекулы (при колебаниях лепсого атома остаток молекулы практически находится в покое). В ряде случаев характеристические частоты можно также приписать простым и кратным связям в молекулах органических соединений. [c.423]

Определенным структурным группам и связям соответствуют характеристические полосы поглощения. Идентичные структурные группы или связи могут входить в состав молекул разных соединений, имеющих разные спектры поглощения, но в каждом из них будет присутствовать одна или несколько одинаковых частот, характеристических для данной структурной группы или связи. Принадлежность наблюдаемых в спектрах исследуемых веществ частот к тем или иным группам атомов или связей устанавливают с помощью таблиц характеристических частот или атласов ИК-спектров поглощения соединений известного строения [6, 45]. Полуколи-чественные определения проводят посредством приближенных измерений относительных интенсивностей в максимумах наблюдаемых характеристических полос поглощения. Согласно основному закону поглощения интенсивность полосы связана с числом поглощающих групп в определенном слое вещества (его раствора). Интерпретацию ИК-спектров и измерение интенсивностей весьма затрудняет перекрывание полос поглощения. На рис. 91 приведены ИК-спектры разных типов нефтей в области 700—3800 см . Полоса вблизи 725 см свидетельствует о наличии открытых метановых цепей с числом СНз-групп 4. Полосы вблизи 700, 745, 815, 875, 960, 1030, 1600 и 3000—3100 см принадлежат ароматическим структурам (связям С—Н и С = С). Полосы 1378, 1465 и 2800— 3000 см относятся к группам СН, СН2СН3. Поглощение в интервале 1750—1700 СМ принадлежит структурам с карбонильными группами разных химических типов. Поглощение в области 3100— 3800 СМ следует относить к структурам с гидроксильной группой. [c.245]

К валентным колебаниям О—Н это может служить фактором для распознавания перекисных структур. В ИК-спектрах указанных соединений присутствует также очень интенсивная полоса около 1602 которая обусловлена присутствием этиленовой группи ровки. Ббльшая интенсивность полосы С = С и смещение ее в сторону меньших частот по сравнению с несопряженной этиленовой связью (1630 м- ) указывает на сопряжение олефиновой связи с ацетиленовой. Однако необходимо отметить, что ИК-спектры не выявили присутствия ацетиленовой связи в молекулах винилаце-тиленовых гидроперекисей (2170 см для С = С), что, видимо, объясняется центральным положением ацети.(1еновой связи в молекуле 2. Характеристические частоты поглощения для гидроперекисей и соответствующих спиртов приведены в табл. 2. [c.63]

Сдвиги частот характеристических полос поглощения в спектре молекул адсорбата также были использованы как указание на силу кислотных центров поверхности адсорбентов. Чепмен и Хэер 113] попытались применить бензальдегид в качестве молекулы-зонда, но он слишком легко окис.тялся до бензоат-иона. Впоследствии они провели опыты с гексахлорацетоном [23]. Гексахлораце-тон не окислялся, и для образцов, с которых он десорбировался при все более высоких температурах, в ИК-спектре наблюдались сдвиги частоты валентного колебания карбонила. По мере повышения температуры полосы поглощения сдвигались к более низким частотам. Авторы отнесли сильно кислотные центры к сильным электроноакцепторным центрам, оттягивание электронов к которым приводило к сдвигу частоты колебания карбонила в направлении меньших значений энергий. Однако характеристическая частота колебания при оттягивании электронов из молекулы не всегда уменьшается. Каждая данная ситуация требует своего анализа. Нанример, Перри [43] наблюдал увеличение частоты полосы ноглощения, связанной с колебаниями связи С — С в кольце, при адсорбции пиридина на постепенно возрастающих по силе центрах. [c.395]

При определении функциональных групп и отдельных структурных элементов молекулы пользуются характеристическими частотами этих групп. Если группа имеет несколько характеристических полос поглощения, то ее присутствие в соединении должно подтверждаться набюром всех этих полос. [c.40]

В колебательных спектрах многоатомных молекул частоты Гц, связанные с различными колебательными переходами, нередко бывают близки друг другу. Тогда соседние полосы налагаются друг на друга. Кроме того, если два колебательных уровня многоатомной молекулы, принадлежащие различным колебаниям или комбинациям колебаний, имеют почти одинаковую или одинаковую энергию (а значит, и частоту), то между этими случайно совпадающими по частоте колебательными состояниями возникает резонанс Ферми. Происходит отталкивание таких колебательных уровней друг от друга и перераспределение энергии колебаний между этими уровнями. Например, когда частота валентного колебания Vs- вязи X — V близка к частоте 2vь первого обертона деформационного колебания той же связи и симметрия этих колебаний одинакова, то между колебаниями и Vs возникает резонанс Ферми. Колебательные уровни hvg и 2/lVь отталкиваются . В ИК спектрах поглощения вместо одной полосы, соответствующей наложению колебаний Vs и 2v , наблюдаются две полосы. Интенсивность полосы обертона деформационного колебания 2v возрастает за счет интенсивности основной полосы валентного колебания VJ, которая ослабляется. Происходит перекачка энергии от валентного колебания X — V к первому обертону деформационного колебания той же группы атомов. Это обнаруживается, например, у характеристических полос поглощения, связанных с валентными и деформационными колебаниями групп С—Н в ИК спектрах метана. [c.102]

Следует отметить, что при настоящем состоянии наших знаний молекулярные спектры в видимой и ультрафиолетовой области, связанные с наличием электронных переходов, исследованы сравнительно мало. Имеющийся материал относится главным образом к двухатомным молекулам, для которых эта область спектроскопии представляет вполне определенную ценность. Что же касается многоатомных молекул, в частности органических, то главные сведения об их структуре мы получаем из колебательных спектров, спектров комбинационного рассеяния и инфракрасного поглощения. Здесь молекулярная спектроскопия дает в наши руки многочисленные возможности делать заключения об особенностях молекулярной структуры. Число собственных колебаний молекулы, т. е. число ее внутренних (колебательных) степеней свободы, связано с числом N атомов в молекуле и определяется выражением ЗУУ — 6 (для линейных молекул Ш—5). Но вследствие симметрии молекулы частоты некоторых колебаний могут совпадать между собой, так что число определяемых на опыте различных собственных колебаний данной молекулы определяет характер ее симметрии. В этих изысканиях типа симметрии молекулы важную роль, наряду с числом различных колебаний, играют данные об пнтенсивности и особенно о поляризации линий комбинационного рассеяния. Частоты собственных колебаний служат для определения силовых постоянных, характеризующих молекулу установление тех или иных характеристических частот может иногда служить для решения вопроса о существовании в составе молекулы определенных молекулярных группировок. Немаловажные данные о некоторых структурных особенностях молекулы могут дать наблюдения аномально больших интенсивностей некоторых линий молекулярного спектра. Наконец данные о форме и ширине линий могут оказаться параметрами, связанными с определенными структурными элементами молекулы и поэтому пригодными для использования в качестве характеристических параметров, в совокупности с интенсивностью, поляризацией и частотой [c.3]

Инфракрасное излучение поглощается только такими колебаниями, при которых изменяется дипольный момент связи если колебание не отражается на симметрии в распределении зарядов в молекуле, то оно не будет сопровождаться поглощением излучения, т. е. оно будет неактивно в этом спектре. Изучение инфракрасных спектров важно для анализа структуры молекул потому, что определенные группы атомов характеризуются и определенными интенсивными полосами поглощения или характеристическими частотами. Характеристические частоты позволяют идентифициро- [c.205]