Органические взаимодействие с электромагнитными

При воздействии электромагнитного излучения на вещество происходит поглощение этого излучения. Диапазон электромагнитных колебаний чрезвычайно широк — это волны с длиной от 10 — 10 " м (жесткое рентгеновское и у-излучение) до сотен метров (радиоволны). Электромагнитное излучение по-разному взаимодействует с органической молекулой, которая при этом переходит в возбуж- [c.481]

Масс-спектрометрия как метод исследования предполагает ионизацию веществ различными способами с последующим детектированием образующихся ионов. Именно за счет регистрации заряженных частиц достигается намного большая чувствительность, чем в недеструктивных методах, основанных на взаимодействии электромагнитного излучения с веществами (ИК-, УФ- и ЯМР-спектроскопия). Пределы обнаружения до 10 ° г/с (на уровне ионизационных хроматографических детекторов) являются типичными для большинства простейших моделей хромато-масс-спектрометров значительная же часть современных приборов обеспечивает регистрацию до 10 -10 г/с органических соединений. [c.307]

Наряду с методами оптической спектроскопии для исследования органических соединений широко используется метод ядерного магнитного резонанса (ЯМР). Ядерный магнитный резонанс — избирательное взаимодействие магнитной компоненты радиочастотного электромагнитного поля с системой ядерных магнитных моментов вещества. Это явление наблюдается в постоянном магнитном поле напряженностью Но, на которое накладывается радиочастотное поле напряженностью Я , перпендикулярное Но- Для диамагнитных веществ, у которых спин атомных ядер равен 1/2 ( И, С, Р и др.), в постоянном [c.283]

Рассмотрение взаимодействия электрических зарядов и их магнитных явлений убеждает нас в органическом единстве электрического и магнитного полей. Поэтому принято, что энергия переносится электромагнитным полем и рассмотрение электрического и магнитного полей каждого раздельно имеет лишь относительный смысл. В электромагнитном поле энергия сосредоточена то в электрическом поле, то в магнитном, аналогично тому как при колебании маятника, энергия которого перераспределяется между кинетической и потенциальной. Поэтому энергия частиц связана с частотой волны и постоянной Планка, характеризующей импульс частицы и волновой вектор, а, как известно, волна обладает корпускулярными свойствами. [c.45]

Если приложить к образцу в спектрометре ЯМР очень мощный импульс электромагнитного излучения, то практически все ядра могут перейти в возбужденное магнитное состояние. Если сразу вслед за этим приложить еще один импульс, то поглощение энергии будет невелико, так как система насыщена. В наиболее широко применяемых спектрометрах ЯМР для уменьшения эффекта насыщения используют радиочастотное поле малой интенсивности. Однако в импульсных ЯМР-спектрометрах с фурье-преобразованием. применение мощных импульсов приводит к высокой степени насыщения. Использование повторных импульсов не позволяет получать полезную информацию, если возбужденные ядра не релаксируют достаточно быстро в состояние, характеризующееся равновесным распределением энергии. Релаксация происходит за счет взаимодействий ядер с флуктуирующими магнитными полями окружения. Релаксация органических молекул в растворе происходит в основном за счет флуктуаций, обусловленных движением электрических диполей, находящихся в непосредственной близости. Однако даже при наличии таких взаимодействий времена релаксации протонов в воде могут измеряться секундами. [c.345]

Спектральные методы идентификации органических соединений основаны на исследовании взаимодействия вещества с электромагнитным излучением. Характер этого взаимодействия определяется энергией излучения (табл. 12.1). [c.513]

Устойчивость коллоидных систем за счет сил отталкивания достигается обычно тогда, когда последние на достаточную величину превосходят возникающие при сближении частиц силы притяжения электромагнитной природы. В отсутствие сил отталкивания частицы быстро агрегируют. Электростатические силы отталкивания, возникающие в водной среде, обычно не являются ответственными за стабилизацию частиц в органических жидкостях низкой полярности, таких как алифатические углеводороды (их используют в качестве непрерывной фазы при дисперсионной полимеризации). В последнем случае причина стабилизации—силы отталкивания, возникающие в результате взаимодействия растворенных полимерных цепей, связанных с диспергированными частицами полимера. Таким образом, в этом случае возникает сте-рическая стабилизация. [c.16]

Взаимодействие вещества с электрическим полем — одно из наиболее общих явлений природы. Важнейшее значение при статическом или переменном электрическом поле с частотой ниже примерно 10 гц имеет проводимость или диэлектрические свойства. При более высоких частотах явления носят оптический характер, но резкой границы между оптическими и диэлектрическими явлениями или между диэлектрическими свойствами и проводимостью не существует. Интервал частот, в который попадают самые высокие гармоники наиболее коротких электромагнитных волн, даваемых в настоящее время клистронами и другими трубками, и который перекрывается далекой инфракрасной областью оптического спектра, лежит в непосредственной близости к упомянутым выше частотам порядка 10 гц. Вещества, имеющие низкую проводимость по сравнению с металлами, относятся к диэлектрикам. Почти все твердые органические вещества — диэлектрики, и, следовательно, они довольно хорошие изоляторы. [c.621]

Масс-спектроскопия. К числу современных физических методов исследования органических веществ относится масс-спектроскопия, которая только условно может быть отнесена к спектральным методам, так как она не связана с взаимодействием вещества с электромагнитными колебаниями. [c.21]

Для специалиста в области физической органической химии дипольный момент и молекулярная рефракция являются преимущественно электронными свойствами, так же как и оптическая активность, определяемая топологией движения заряда в молекуле под влиянием электрической компоненты электромагнитного поля. К подобным же свойствам относятся величина химического сдвига частоты ядерного магнитного резонанса и константа ядерного квадрупольного взаимодействия, представляющие собой чувствительные характеристики распределения электронов, окружающих ядро. [c.98]

Среди многообразных физических методов, применяемых при исследовании строения органических молекул, наибольший интерес представляет взаимодействие вещества с электромагнитным излучением в широком интервале частот, начиная с радиоволн и кончая у-лучами, т. е. по всему электромагнитному спектру. При этом происходит изменение энергии молекул, определяемое соотношением Бора, [c.131]

В Советском Союзе этот метод был впервые применен в 1939 г. Мищенко и сотрудниками [1] для контроля органических соединений, содержащих гидроксильные, карбоксильные и другие группы. В 1940 г. Троицкий [2] доказал эффективность ВЧ-измерений для идентификации зон адсорбции при хроматографическом разделении веществ органического происхождения. Начиная с 1954 г. в Институте геохимии и аналитической химии им. В. И. Вернадского АН СССР проводятся систематические исследования по развитию метода ВЧА и его внедрению в аналитическую практику. Серия работ по изучению физических основ этого метода и его применениям выполнена на кафедре физики Казанского университета им. В. И. Ульянова-Ленина. Вопросы теории измерительных ячеек, взаимодействия их электромагнитных полей с растворами электролитов изучаются в радиофизической лаборатории МХТИ им. Д. И. Менделеева. В Государственном институте прикладной химии (Ленинград) разрабатываются способы определения бесконтактным методом абсолютных значений электрических параметров растворов. Вопросы метрологии при бесконтактных измерениях методом ВЧА изучались в Институте автоматики и электрометрии СО АН СССР (Новосибирск). Исследования по применению метода ВЧА для физико-химического анализа осуществляются в Пермском государственном университете А. М. Горького, а также во многих других научно-исследовательских центрах и заводских лабораториях страны. [c.5]

Цвет органических пигментов является одним из основных их свойств. Так же, как для неорганических пигментов, появление окраски связано с электронным строением органического соединения, точнее, с характером взаимодействия такого соединения с электромагнитным излучением (светом). Современная электронная теория цветности основана на способности органических соединений избирательно поглощать свет, что определяется особым электронным состоянием их молекул, которое возникает при наличии достаточно длинной цепи сопряженных двойных связей и присоединенных к ней электронодонорных и электроноакцепторных заместителей. [c.281]

Веш ество может взаимодействовать с электромагнитным излучением любого из этих типов. Главная задача настояш,ей главы — рассмотреть кратко и только качественно, каким образом и в каких условиях органические молекулы взаимодействуют с электромагнитным излучением в областях радиочастот, инфракрасной, видимой и ультрафиолетовой. Подобный выбор не совсем произволен, ибо известно, что молекулярная спектроскопия в этих областях наиболее успешно применяется для решения задач органической химии, причем порядок их перечисления, по-видимому, соответствует их относительной важности в Нс стояш ее время. [c.130]

Большинство органических соединений бесцветны (например, углеводороды, спирты, карбонильные соединения, кислоты и т.д.). Это обусловливается образованием связей за счет электронов, расположенных на орбиталях с низкой энергией (о-связей), а для их возбуждения требуется достаточно большая (УФ) энергия, л-Электроны возбудить проще, взаимодействием с излучением в видимой части электромагнитного спектра (а еще легче сопряженные я-электроны). [c.410]

К группе когезионных свойств. Затем выявляется электрическая природа когезионных свойств и устанавливается функциональная зависимость последних от электрических свойств. Об электрических свойствах молекул судят иа основании различных видов взаимодействия между электричеством и веществом. Поведение веи ества в постоянном электрическом поле характеризуется диэлектрической постоянной. Взаимодействие вещества с переменным электромагнитным полем выражается лучепреломлением (рефракцией), рассеянием (дисперсией) и поглощением электромагнитных волн. Сочетание постоянного поля с переменным проявляется в эффекте Керра. Для теоретического истолкования этих явлений необходимо знание современных теорий строения атомов и молекул, вплоть до квантовой механики. По сравнению с этими явлениями, требующими наиболее полного рассмотрения, оказываются на втором плане те свойства веществ, которые требуют теоретического рассмотрения еще и в другом направлении. К этим свойствам относятся вращение плоскости поляризации, к количественному изучению которого только приступают, и поведение органических веществ в магнитном поле. Последнее, правда, в отдельных случаях позволяет прийти к ценным выводам о характере связи атомов и, в частности, позволяет решить вопрос, относится ли данное соединение к свободным радикалам или нет. Кроме того, лишь кратко могут быть рассмотрены и те свойства, для которых имеется еще мало опытного материала, как например для удельной теплоемкости органических соединений (стр. 24). [c.35]

Подобно другим явлениям, включающим взаимодействие электромагнитного излучения и органических молекул, например, при инфракрасной, ультрафиолетовой и ЯМР-спектроскопии, кривые дисперсии оптического вращения часто оказываются чрезвычайно чувствительными к небольшим изменениям структуры. Примером могут служить кривые дисперсии вращения цис- и транс-Ю-метилдекалонов-2 (ХЬУП и ХЬУШ), при [c.527]

Несмотря на существенные достижения теории, которые, по нашему мнению, отражены в данной книге, следует отметить, что пока речь идет лишь о некоторой полевой модели, а не о термодинамике сплошной среды. В связи с этим хотелось бы указать на некоторые возможности, открывающиеся на избранном авторами пути, и на дальнейшее развитие принятой ими схемы. Во-первых, в таком подходе хорошо удается описать взаимодействие электромагнитного классического излучения со средой, содержащей дефекты, так как фактически речь идет о распространении электромагнитных волн в пространстве с заданной неевклидовой геометрией. Во-вторых, привлечение калибровочных полей, соответствую- щих дефектам на пространственной решетке, открывает возможность для органического слияния микро- и макроподходов. В-третьих, открытым остается вопрос описания точечных дефектов и дефектов в средах с внутренними степенями свободы, например в средах, в которых каждая частица обладает классическим спином и зарядом. [c.7]

Цвет органических пигментов является одним из основных нх свойств Так же, как для неорганических пигментов, появление окраски связано с электронным строением органического соединения, точнее, с характером взаимодействия такого соединения с электромагнитным излучением (светом) Современ- ая электронная теория цветности основана на способности органических соединений избирательно поглощать свет, что [c.343]

С явлениями комплексообразования приходится сталкиваться при изучении ряда биологических процессов, каталитических реакций и других важных процессов. Исследование влияния комплексообразования на оптические, электромагнитные и электрофизические свойства иредставляет значительный интерес с точки зрения возможностей использования этих систем для получения эффекта стимулированного излученй я, органических полупроводниковых материалов и катализаторов в реакциях основного органического синтеза и синтеза полимеров. Поэтому изучение органических комплексов с переносом электронов (КПЭ) имеет очень большое значение. Особенно важными следует считать исследования по изучению количественного взаимодействия. [c.75]

Чрезвычайно важным представляется, например, применение метода к таким проблемам, как проводимость взаимного влияния групп в различных органических, неорганических и элементоорганических соединениях, внутри- и межмолекулярные координационные взаимодействия и комплексообразование. Весьма перспективными могут оказаться исследования в области макромолекулярной химии, в частности в решении задач, связанных с определением структуры, подвижности и упорядоченности взаимного расположения макромолекул. Специальный интерес представляет появляющаяся в настоящее время возможность исследования методом ЯКР проблем прототропии и металлотропии, значение которых трудно переоценить, в особенности для биологических объектов. Несомненно плодотворно применение ЯКР для изучения веществ с особыми электромагнитными свойствами сегнетоэлектриков, антиферромагнетиков и т. п. [c.7]

Электронно-лучевые способы. Так как предел разрешения линий в фотолитографии обусловливается длиной волны ультрафиолетового света, а в последнее время все больший интерес представляет вопрос изго-тс влення рисунков в пределах 1 мкм, поэтому внимание исследователей все больше привлекает метод экспонирования фоторезистов с помощью электронного луча. Электронный луч можно очень быстро сфокусировать в точку диаметром 1000 А и даже 100 А [148]. На четкость изображения дифракция не оказывает влияния, потому что обычно используются электроны с энергией 10 кВ с длиной волны Де Бройля — порядка нескольких десятков ангстрем. Диаметр точечного изображения ограничен сферическими аберрациями электромагнитных линз, а это сказывается весьма незначительно, поскольку углы наклона пучков электронов очень малы. По этой же причине, глубина резкости для объектов субмикронных размеров больше 10 мкм [149]. Важной предпосылкой для экспонирования электронным лучом является наличие подходящих фоторезистов. Энергия ионизирующей радиации электронов, например, 10 кВ много больше, чем энергия ультрафиолетового света. Взаи.модействие таких электронов с органическими полимерами не ограничивается образованием хромофорных групп, и в молекулах могут произойти еще какие-то явления. В результате взаимодействия в макромолекулах могут образоваться временно разрушенные связи, что может привести к появлению поперечных связей с образованием трехмерных полимерных структур или к насыщению разрушенных связей с образованием мельчайших агрегатов. В первом случае растворимость облученного продукта уменьшается, тогда как разделение макромолекул ведет к увеличению растворимости. Оба этих процесса имеют место в большинстве органических полимеров. В зависимости от преобладания поперечных связей или их разрушения, одни данные предусматривают использование негативных, а другие позитивных фоторезистов. Обычные фоторезисты, а тжже другие полимерные системы были испытаны на пригодность их в качестве резистов для электронно-лучевого метода. Ряд таких материалов и их свойства представлены в табл. 5. [c.638]

Химический сдвиг. То, что ядра могут резонировать под действием электромагнитного поля, еще не достаточно для того, чтобы сделать ЯМР-спектро-скопию эффективным средством установления структуры органических соединений. Ее ценность в этом отношении в значительной степени основывается на явлении химического сдвига, которое означает, что идентичные ядра, например наиболее важные из них — ядра водорода, в зависимости от их положения в молекуле обнаруживают поглощение в различных участках ЯМР-спектра. Если бы все водородные ядра в молекуле оказались бы магнитно эквивалентными в условиях идентичной частоты и наложенного поля, то ЯМР-спектроскопия имела бы очень ограниченную ценность. На практике же локальные поля, в которых находятся два по-разному расположенных в молекуле протона, не совпадают с наложенным полем Но, воздействие которого на протоны изменяется за счет ближайшего окружения протонов. Степень этого изменения зависит от магнитного экранирования протонов окружающими их электронами, как связанными, так и несвязанными. Степень экранирования каждого протона выражается как константа экранирования этого протона а. Протон подвергается действию локального поля Н, напряженность которого выражается уравнением Н = Но 1 — а). В соответствии с этим при изменении Но при записи ЯМР-спектра все атомы водорода в веществе будут обнаруживать поглощение по мере того, как Но будет последовательно принимать значения, удовлетворяющие этому уравнению для соответствующих величин а. Экранирующее влияние электронов на деле возникает за счет их взаимодействия с накладываемым полем, шоскольку оно вызовет диамагнитную циркуляцию их (см. стр. 294), причем [c.132]