Физико-химические методы анализа органических соединений. Карпов С.И - 34 стр.

UptoLike

34
лекулы и частота колебаний данной группы или связи зависит только
от их строения или характера рассматриваемой связи.
Частоту можно считать характеристической, если ее значение на-
много отличается от значений всех других частот. Например, частоты
валентных колебаний связей С-Н в -СН
3
и -СН
2
-группах лежат в области
2800–3000 см
–1
, частоты деформационных колебаний, связанных с изме-
нением угла связи Н-С-Н и С-С-Нв области около 1450 и 1200 см
–1
со-
ответственно, а частоты, связанные с изменением связей С-С, ниже 1200 см
–1
.
Поэтому частоты валентных и деформационных колебаний групп С-Н сле-
дует считать характеристическими. К ним относятся также частоты ко-
лебаний, обусловленные изменением расстояния между двумя разли-
чающимися по своим массам атомами. Например, для групп С-Н харак-
терны валентные колебания в области 2900 см
–1
, для О-Нпри 3500 см
–1
,
для N-Нпри 3500–3300 см
–1
, для Si-H – при 2300–2100 см
–1
, для S-Н
при 2600–2500 см
–1
.
Характеристические частоты установлены для многих органических и
неорганических веществ и сведены в таблицы групповых частот [12–27], ко-
торые очень удобны для идентификации групп атомов по инфракрасным
спектрам. Каких-либо строгих правил интерпретации инфракрасных спек-
тров не существует, однако некоторые их общие положения могут быть ис-
пользованы при работе.
Прежде всего, необходимо точно определить положение полос по-
глощения в спектре, рассчитав частоты, соответствующие максимуму
каждой полосы. Этому предшествует предварительная калибровка при-
бора по стандартным образцам (например, по полистиролу), так как не-
правильная юстировка может служить источником ошибок. При использо-
вании бланков для записи спектрограмм на спектрометрах, оснащенных
самописцами, следует четко фиксировать начало и конец записи. Затем
можно рассчитать положение каждого максимума в этом интервале час-
тот. При предварительном исследовании спектра надо охватывать облас-
ти валентных и деформационных колебаний групп и, кроме того, об-
ласть «отпечатков пальцев» (1350–600 см
–1
), где проявляются частоты,
характерные для колебаний конкретных групп.
Появление в спектре полосы поглощения, ожидающейся на осно-
вании сведений о строении вещества, еще не является доказательством
наличия в нем соответствующей группы. Необходимо проверить в других
областях спектра наличие полос поглощения, характерных для этой же
группы. Напротив, отсутствие сильной характеристической полосы по-
глощения какой-либо группы указывает на отсутствие ее в исследуемом
веществе. Так, для области 1750–1650 см
–1
характерно сильное поглоще-
ние карбонильной группы С=О. Отсутствие поглощения в этой области
спектра является доказательством отсутствия данной группы в исследуе-
мом веществе. Если же поглощение в этой области наблюдается, то
лекулы и частота колебаний данной группы или связи зависит только
от их строения или характера рассматриваемой связи.
      Частоту можно считать характеристической, если ее значение на-
много отличается от значений всех других частот. Например, частоты
валентных колебаний связей С-Н в -СН3 и -СН2-группах лежат в области
2800–3000 см–1, частоты деформационных колебаний, связанных с изме-
нением угла связи Н-С-Н и С-С-Н – в области около 1450 и 1200 см–1 со-
ответственно, а частоты, связанные с изменением связей С-С, ниже 1200 см–1.
Поэтому частоты валентных и деформационных колебаний групп С-Н сле-
дует считать характеристическими. К ним относятся также частоты ко-
лебаний, обусловленные изменением расстояния между двумя разли-
чающимися по своим массам атомами. Например, для групп С-Н харак-
терны валентные колебания в области 2900 см–1, для О-Н – при 3500 см–1,
для N-Н – при 3500–3300 см–1, для Si-H – при 2300–2100 см–1, для S-Н –
при 2600–2500 см–1.
      Характеристические частоты установлены для многих органических и
неорганических веществ и сведены в таблицы групповых частот [12–27], ко-
торые очень удобны для идентификации групп атомов по инфракрасным
спектрам. Каких-либо строгих правил интерпретации инфракрасных спек-
тров не существует, однако некоторые их общие положения могут быть ис-
пользованы при работе.
      Прежде всего, необходимо точно определить положение полос по-
глощения в спектре, рассчитав частоты, соответствующие максимуму
каждой полосы. Этому предшествует предварительная калибровка при-
бора по стандартным образцам (например, по полистиролу), так как не-
правильная юстировка может служить источником ошибок. При использо-
вании бланков для записи спектрограмм на спектрометрах, оснащенных
самописцами, следует четко фиксировать начало и конец записи. Затем
можно рассчитать положение каждого максимума в этом интервале час-
тот. При предварительном исследовании спектра надо охватывать облас-
ти валентных и деформационных колебаний групп и, кроме того, об-
ласть «отпечатков пальцев» (1350–600 см–1), где проявляются частоты,
характерные для колебаний конкретных групп.
      Появление в спектре полосы поглощения, ожидающейся на осно-
вании сведений о строении вещества, еще не является доказательством
наличия в нем соответствующей группы. Необходимо проверить в других
областях спектра наличие полос поглощения, характерных для этой же
группы. Напротив, отсутствие сильной характеристической полосы по-
глощения какой-либо группы указывает на отсутствие ее в исследуемом
веществе. Так, для области 1750–1650 см–1 характерно сильное поглоще-
ние карбонильной группы С=О. Отсутствие поглощения в этой области
спектра является доказательством отсутствия данной группы в исследуе-
мом веществе. Если же поглощение в этой области наблюдается, то
                                    34