Бром. Инфракрасная спектроскопия — страница 9

  • Просмотров 5660
  • Скачиваний 502
  • Размер файла 51
    Кб

вызывает изменение колебательных состояний молекулы. При этом изменяются также и вращательные уровни энергии. ИК-спектры являются вращательно-колебательными. ИК-излучение с частотой (волновым числом) менее 100 см-1 поглощается и преобразуется молекулой в энергию вращения. Поглощение квантованно, и вращательный спектр состоит из набора линий. ИК-излучение в интервале 10000-100 см-1 при поглощении преобразуется молекулой в энергию

колебания. Это поглощение также квантованно, но колебательный спектр состоит не из линий, а из полос, поскольку каждое изменение колебательной энергии сопровождается изменениями многочисленных дискретных состояний энергии вращения. ИК-спектры поглощения органических соединений. Спектрометры, предназначенные для измерения поглощения электромагнитного излучения образцом, содержат источник излучения, кювету с веществом,

через которую пропускают излучение, и детектор. Частоту излучения непрерывно меняют, а интенсивность света, попадающего на детектор, сравнивают с интенсивностью источника. Когда частота падающего света достигает определенного значения, происходит поглощение излучения веществом. Детектор отмечает снижение интенсивности прошедшего через образец (кювету) света. Зависимость между частотой света и поглощением, записанная на

бумаге в виде линии, называется спектром. При исследовании органических соединений обычно используют поглощение ИК-излучения в области 2-50 мкм, что соответствует волновым числам 5000-200 cм-1. Хотя ИК-спектр является характеристикой всей молекулы, оказывается, что некоторые группы атомов имеют полосы поглощения при определенной частоте независимо от структуры остальной части молекулы. Эти полосы, которые называют

характеристическими, несут информацию о структурных элементах молекулы. Имеются таблицы характеристических частот, по которым многие полосы ИК-спектр могут быть связаны с определенными функциональными группами, входящими в состав молекулы (таблица). Характеристическими будут колебания групп, содержащих легкий атом водорода (С-Н, О-Н, N-Н), колебания групп с кратными связями (С=С, СєС, С=N, С=O, СєN) и т. д. Такие функциональные группы

проявляются в диапазоне спектра от 4000 до 1600 см-1. Таблица 1Характеристические частоты поглощения некоторых групп атомов Структурная единица Частота, см-1 Структурная единица Частота, см-1 Валентные колебания Одинарные связи Кратные связи О-Н (спирты) 3600-3200 О-Н (карбоновые кислоты) 3600-2500 3500-3350 sp C-H 3320-3310 sp2 C-H 3100-3000 sp3 C-H 2950-2850 sp2 C-О 1200 sp3 C-О 1200-1025 1680-1620 1750-1710 карбоновые кислоты 1725-1700 ангидриды кислот 1850-1800 и 1790-1740 1815-1770 1750-1730 1700-1680 2200-2100 2280-2240