Инфракрасные спектры органических молекул

В области 1400—700 смГ многие инфракрасные спектры органических молекул настолько сложны, что отнесение всех абсорбционных полос к отдельным элементам строения вызывает значительные трудности даже при наличии обширного опытного материала. Эту область используют для идентификации двух веществ спектроскопическим методом (например, в случае природного соединения и его синтетического аналога). Как показывает опыт, два вещества могут быть признаны идентичными, если их инфракрасные спектры в этой области совпадают полностью во всех деталях. Эту область поэтому называют также дактилоскопической. [c.102]

Следует заметить (см. рис. 2-2), что инфракрасные спектры органических молекул не содержат особенно узких линий поглощения. Это вызвано тем, что изменения вращательной энергии могут происходить одновременно [c.40]

Книга посвящена обзору последних достижений в области инфракрасной спектроскопии сложных органических молекул и является по существу дополнением к хорощо известной советскому читателю монографии того же автора Инфракрасные спектры сложных молекул (ИЛ, М., 1963). Л. Беллами—крупнейший специалист в области молекулярной спектроскопии. Ценность его новой книги состоит в том, что наряду с обзором большого числа новейших работ (свыше 1000 названий) в ней собран справочный материал, представленный в виде таблиц. [c.4]

Предлагаемая вниманию читателя книга Л. Беллами представляет собой дополнение к его более ранней монографии Инфракрасные спектры сложных молекул , изданной в русском переводе В 1963 г. и получившей широкую известность и признание как единственный в своем роде справочник по характеристическим, или групповым, частотам ИК-спектров различных классов органических соединений. Автор не ставил своей целью пересмотр всего представленного ранее материала, в чем не было необходимости, так как многие структурно-спектральные корреляции установлены вполне надежно и не требуют пересмотра. Основное внимание было обращено на анализ вновь полученных данных по некоторым наиболее важным групповым частотам и уточнение корреляций с учетом влияния на данную частоту различных структурных изменений в ближайшем, а иногда и более отдаленном окружении рассматриваемой связи или группы атомов. Ценность новой книги Л. Беллами состоит прежде всего в том, что в ней собран и систематизирован большой фактический материал по групповым ИК-часто-там и их изменениям в зависимости от различных типов замещения и других более тонких деталей строения молекул. Кроме того, в книге приведены полезные подробные таблицы частот и указаны некоторые интересные закономерности, обсуждены различные точки зрения на природу смещений групповых частот при тех или иных структурных изменениях. Очень полезно данное автором объективное сопоставление различных приближенных закономерностей и гипотез, публикуемых в периодической литературе, так как оно помогает критически анализировать материал. [c.5]

Область частот за пределами 800—1400 см , где спектры имеют интенсивные полосы, которые относятся к колебаниям отдельных связей или групп атомов. Частоты колебаний имеют одинаковые или близкие значения независимо от того, каким молекулам эти группы принадлежат. Такие полосы могут быть использованы для обнаружения характерных групп в молекуле, хотя надо учитывать, что и эти частоты в той или иной степени изменяются с изменением строения молекулы. Этим объясняется высокая специфичность инфракрасного спектра органического соединения. [c.196]

Как при исследовании инфракрасных спектров адсорбированных молекул, так и при исследовании неорганических катализаторов, полученных синтетическим путем, возникает общая методологическая трудность, которая заключается в том, что приходится иметь дело с полосами поглощения малой интенсивности. Аналогичная проблема возникает и при микроанализах органических веществ. [c.204]

Все кислородсодержащие функциональные группы, входящие в состав органических молекул, интенсивно поглощают в инфракрасной области спектра и поэтому могут быть идентифицированы с большой легкостью и достоверностью. Валентным и деформационным колебаниям групп ОН, СООН, С=0, С—О—С, —0—0—, [c.143]

Растворы полимеров помимо светорассеяния обнаруживают способность избирательно поглощать световые лучи. По ультрафиолетовым и инфракрасным спектрам поглощения можно судить о строении полимера — наличии в его молекулах определенных атомных групп, сопряженных двойных связей и т. д. Однако поскольку эти методы применяются для исследования растворов не только полимеров, но и органических веществ вообще, мы здесь останавливаться на них не будем. [c.459]

При работе с инфракрасными спектрами и спектрами протонного магнитного резонанса используются таблицы характеристических частот и химических сдвигов. Для приобретения навыков в работе с таблицами в настоящем разделе особо выделены задачи но инфракрасной спектроскопии и спектроскопии протонного магнитного резонанса. В них предлагается провести как простое сопоставление спектров со строением органического соединения, так и определение структурных элементов молекулы по приведенному ПК- или ПМР-спектру. [c.111]

Хотя инфракрасным излучением называют излучение с длинами волн от 0,5 до 1000 мкм, рабочий диапазон обычных лабораторных ИК-спектрометров составляет от 1 до 25 мкм именно в этом диапазоне большинство органических молекул поглощает колебательную энергию. Для изучения спектров в других диапазонах необходимо специальное оборудование. [c.38]

Следует помнить, что частоты всех видов колебаний в той или иной степени чувствительны даже к небольшим изменениям в строении молекулы (этим объясняется высокая специфичность инфракрасного спектра любого органического соединения). Достаточно сильное влияние оказывают на них такие факторы, как стерические эффекты, природа, размер и электроотрицательность близлежащих атомов, агрегатное состояние вещества и образование водородных связей, что также находит отражение в спектрах. [c.108]

Большая полярность приводит к растворению экстрагента в воде, а малая обеспечивает лишь малое извлечение (не образуются молекулярные соединения). Ныне нами изучаются диэлектрические свойства различных экстрагентов и их изменение при растворении в них извлекаемых веществ. Изучение инфракрасных спектров прочных комплексов в органическом растворителе показало нам, что максимумы поглощения при частоте, отвечающие эфирному кислороду, не изменяются, а максимумы оксидного кислорода смещаются очень заметно, что обусловлено возникновением химической связи именно в этом месте молекулы [5]. [c.114]

Толчком в развитии молекулярной спектроскопии явилось установление зависимости полос поглощения в инфракрасной области от собственных частот колебаний атомов в молекулах. Было показано, что исследования колебательных спектров позволяют делать заключения не только о химическом составе, но и о конфигурации молекул. Современные электронные счетные машины рассчитывают колебания и интерпретируют спектры сложных молекул, содержащих до 20—25 атомов. Молекулярный спектральный анализ имеет неоспоримое преимущество перед другими методами анализа органических веществ. В молекулярных спектрах отражаются специфические свойства элементов, входящих в анализируемые химические соединения эти спектры так же индивидуальны для каждого химического соединения, как и атомные спектры для каждого химического элемента. Поэтому молекулярный спектральный анализ получает все более широкое распространение в химической, нефтяной, резиновой, пищевой и многих других отраслях промышленности особенно важна возможность применения этого метода анализа для непрерывного контроля производственных процессов и для управления ими. [c.10]

Строение комплекса никеля с диметилглиоксимом давно привлекало внимание многих исследователей. На основании рентгеновских данных и инфракрасных спектров есть основания полагать, что кроме тех или других связей между никелем и оксимными группами имеется также водородная связь между оксим-ными группами двух молекул реактива, что приводит к образованию двух дополнительных хелатных колец. Предполагается также, что в красных кристаллах Ч(НВт)2 имеет связь между соседними атомами никеля. Однако нельзя считать этот вопрос решенным. Во всяком случае ни одна из теорий не объясняет резко специфического действия диоксимов и многих свойств этих соединений. Так, Ni(HDm)2 красного цвета только в твердом виде, растворы его в органических жидкостях желтые. Железо (П) образует хорошо растворимый в воде комплекс интенсивно красного цвета, кобальт и медь — слабо окрашенные комплексы и т. д. Между тем строение всех этих соединений выражается [c.302]

В зависи.мости от того какие лучи электромагнитного спектра пропускать через вещество, могут возбуждаться либо вращательные, либо колебательные движения, либо электронные переходы, либо все виды движений одновременно. Возбуждение того или иного движения в молекуле происходит тогда, когда его частота совладает с частотой электромагнитного колебания (резонанс). Наибольшей энергией обладают рентгеновские лучи (Я = 0,01 — 10А), еатем ультрафиолетовые лучи (10ч-4000.4), затем видимый свет (4000.А.8000А), затем инфракрасные лучи (0,8—300 р), затем микроволны 0,03—100 см и далее радиоволны. Энергия радиоволн слишком мала, чтобы возбуждать колебания молекул органических веществ. Микроволны и длинные инфракрасные волны могут возбуждать только вращательные движения в молекулах. Если частоты колебания этих волн совпадают с собственной частотой вращения отдельных частей молекулы, то происходит резонансное поглощение энергии инфракрасного облучения этой частоты, что отразится в спектре поглощения. Такого рода спектры применяются для тонкого структурного анализа органических веществ. Инфракрасные спектры органических соединений обычно изучают в пределах длтш волн 1 25 х, при этом линии поглощения Б спектре появляются за счет вращательного п колебательного движения в молекулах исследуемого вещества. Каждой функциональной группе и группе атомов в молекуле исследуемого соединения в спектре соответствует одна или несколько линий с опре-денной длиной волны. С помощью инфракрасных спектров можнс проводить идентификацию чистых углеводородов, анализировать качественно и количественно смеси нескольких компонентов вплотг-до обнаружения таких близких структур как цис- и транс-изомеры. На рис. 16 приведен г /с-спектр толуола. [c.32]

Были исследованы инфракрасные спектры поглощения молекулярных соединений окиси азота, ацетонитрила, пиридина, ацетальдегида, ацетона, хлористого ацетила, этилацетата, диэтилового эф ира, метанола и циклогексана с А1Вгз, А1С1з, ЗпСЦ и некоторыми другими каталитически активными галогенидами металлов. При этом были обнаружены значительные изменения частот, характерных для определенных связей присоединившихся органических молекул и N0, которые непосредственно выявляют электроноакцепторную природу указанных галогенидов и место их присоединения к молекулам аддендов. В случае этилацетата молекулы галогенидов присоединяются прежде всего к карбонильной группе эфира, в случаях же хлористого ацетила — к атому хлора. Изменения в спектрах органических молекул позволяют предположить, что молекулы исследованных галогенидов металлов обладают более сильными электронно-акцепторными свойствами, чем молекулы муравьиной и уксусной кислот, причем эти свойства увеличиваются в последовательности [c.291]

За последние несколько лет опубликовано большое число исследований, посвященных длинноволновым инфракрасным спектрам полярных молекул, которые обычно состоят из широких, плохо разрешенных полос. Якобсен и Браш (1964) отметили в спектрах 13 жидких и твердых органических соединений в области от 88 до - 50 см ряд полос, которые не могут быть отнесены к внутримолекулярным, решеточным или торсионным колебаниям. У некоторых соединений, например у ацетонитрила, такое поглощение наблюдалось и в газовой фазе, однако при более низких частотах (в области 87—65 см ). Подобные полосы появляются у соединений, обладающих значительной полярностью, например, у о-динитробензола, дипольный момент которого равен 6D. Они, однако, отсутствуют в спектрах сходных по строению неполярных соединений, таких, как п-динитробензол, с нулевым ди-польным моментом. В связи с этим было высказано предположение, что происхождение подобных полос связано с межмолекулярными ассоциациями, возникающими, вероятно, за счет диполь-дипольных взаимодействий. Полоса, по-видимому, такого же типа была обнаружена Гебби и Чантри (1965) в спектре жидкого хлорбензола, который был исследован интерферометрическим методом в области 10—400 см . Поскольку в спектре хлорбензола в твердом состоянии при низких температурах в этой области наблюдаются резкие полосы, относящиеся к колебаниям решетки, авторы предположили, что размытая полоса в спектре жидкого образца возникает за счет псевдорешеточных колебаний. [c.27]

Область от 8 до 15 ji носит иногда название области отпечатков пальцев (finger print), так как именно эта часть спектра обусловливает уникальность спектра отдельного вещества. Для более детального изучения зависимости между строением вещества и инфракрасными спектрами поглощения рекомендуем специальную литературу [1, За]. В частности, вышедшее на русском языке второе издание монографии Л. Беллами Инфракрасные спектры сложных молекул содержит обзор систематизированных справочных данных об особенностях спектров (характеристических и групповых частотах) различных классов органических соединений, а также многих неорганических соединений. [c.218]

Богомопов С. Г. Инфракрасные спектры поглощения и строение молекул некоторых классов органических соединений. Автореферат кандидатской диссертации. [c.156]

Большие размеры многих органических молекул и различные типы связей в них делают важными волрос о взаимном влиянии атомов, пространственно разделенных в пределах молекулы и, соответственно, вопрос о влиянии конфигурации молекулы на это взаимодействие. Длинные цепи атомов, соединенных ст-связями (например, — С —С —С —С —С—), в определенной мере изолируют группы, находящиеся на концах цепи. Если эти группы химически активны, отличаются специфическими свойствами, содержат системы л-электронов, характеризуются типичным для данных связей спектром, то их относят к функциональным группам. Это, например, группы ОН, СООН, ЫНг, СНО, СЫ, СО и др. В инфракрасной области им соответствуют характерные полосы поглощения. [c.166]

Кванты длинноволнового излучения (инфракрасные лучи) имеют относительно небольшую энергию, возбудить электроны они не могут. Однако их энергия достаточна для возбуждения колебаний атомов в молекулах. Характер же этих колебаний, их энергия зависят как от собственной природы атома, так и от характера его связи в молекуле. Поэтому инфракрасные спектры поглощения (диапазон волн 1 — 10 мк, т. е. частоты порядка 500—5000 см" ) дают особенно ценную информацию о строении молекул органических соединений. В качестве примера на рисунке 30 приведен ИК-спектр ацетофенона СвНг,—СО—СН . Полоса 1680 см" вызывается колебаниями карбонильной группы эта характерная по- [c.359]

Инфракрасная — ИК-спектроскопия. Спектры поглощения в инфракрасной области соответствуют колебаниям различных функциональных групп и связей, составляющих молекулу. К сожалению, особенности поглощения света в этом участке спектра таковы, что существенно осложняют количественную интерпрета-цию в соответствии с законом Ламберта — Бера. Инфракрасные спектры редко используют для количественного анализа. Основная сфера применения инфракрасной спектроскопии — это установление структуры индивиду-альных органических соединений, обнаружение в сложных смесях органических соединений тех или иных индивидуальных веществ или специфических функциональных групп. Благодаря тому, что ИК-спектр представляет собой набор большого числа узких линий, положение и интенсивность которых строго индивидуальны для каждого соединения, он является визитной карточкой органического соединения. Совпадение ИК-спектров в настоящее время считается одним из наиболее убедительных доказательств идентичности веществ. Для записи ИК-спектров обычно применяют кюветы из поваренной соли ЫаС1, прозрачной в этой области. Спектр записывают в координатах пропускание (поглощение), % — частота (или длина волны). Частоту чаще всего выражают в см , длину волны — в микронах или миллимикронах. На рис. 18 в качестве примера приведены ИК-спектры л- и л -ксилолов. [c.133]

I Связь между кинетическими изотопными эффектами н механизмами реакций рассматривалась в разделе 4,4, Совершенно другое использование изотопов при цсследоиаиин механизмов реакций заключается в их прннеиеции в качестве метки для выяснения судьбы данного атома. В этом случае, как и в кинетических эксперимептах, замещение изотопом качественно не влияет на ход реакции. Наиболее широко для экспериментов с мечеными атомами используются дейтерий и углерод-14. Существует несколько способов локализации положеаи атомов дейтерня в органических молекулах. Так, дейтерий не дает сиг-, ала ЯМР в стандартном рабочем режиме и исчезновение определен-, ного сигнала в спектре ЯМР может дать информацию, необходимую для установления положения дейтерия. Определить положение дейтерия в меченой молекуле можно также с помощью измерений масс-спектров и инфракрасных спектров. [c.156]

Land. (6), т. I, ч. 2 — М. В. Волькенштейн и др.. Колебания молекул, ч. II, Гостехиздат, 1949. — Г. Г ерцберг. Колебательные и вращательные спектры многоатомных молекул, ИЛ, 1948. — М.-Х., кн. 1. — К. Н а к а н и с и. Инфракрасные спектры и строение органических соединений, Изд. Мир , [c.190]

Теоретические основы инфракрасной спектроскопии обсуждались в разд. 2.4—2.6, где метод малой молекулы был распространен на выполнение довольно детального анализа спектра большой молекулы октина-1. Настоящая глава посвящена практическому применению инфракрасной спектроскопии в органической химии, причем особенное внимание уделяется соединениям, содержащим только С, Н, О и в меньшей степени N. Тем не менее на основании [c.116]

Спектры этих молекул до сих пор полностью не объяснены, и мы не рассматриваем их здесь подробно. Хокинс и сотрудники [831 получили инфракрасные спектры газообразных [Сг(С0)в1 и [Мо(СО) ] в области 250—4500 см" - путем использования нагреваемой кюветы. Наблюдались нормальные колебания Гц, V, и V8, и на основании положения этих полос и богатого спектра составных полос авторы предложили отнесение всех 13 нормальных колебаний. Используя некоторые из этих отнесений, Мурата и Каваи [145] произвели расчет нормальных колебаний. Трудности получения спектров комбинационного рассеяния этих веществ очень велики, так как они являются твердыми телами с исключительно малой растворимостью во всех органических средах (1—5 вес.%), и Хокинс и сотрудники сумели получить только некоторые результаты для [Мо(СО)в . Однако недавно Дапти и Коттон сумели обнаружить по крайней мере четыре из шести ожидаемых линий комбинационного рассеяния для каждого соединения [50]. Эти результаты показывают, что отнесения Хокинса и сотрудников и расчеты Мурата и Каваи нуждаются в изменениях. Предполагается опубликовать результаты расчетов, произведенных для проверки новых отнесений [38]. [c.316]

Спектры ядерного магнитного резонанса высокого разрешения дают очень много сведений о строении органических соединений. Теоретическая интерпретация еще нуждается в дальнейшем совершенствовании, но уже сейчас этот метод представляет собой ценнейшее полуэмпн-рическое средство для исследования структур сложных молекул. Спектр ЯМР, как и инфракрасный спектр, является характерной особенностью молекулы — ее отпечатком пальцев . [c.355]