close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Електромагнитният спектър

код для вставкиСкачать
Интерпретация на ИЧ спектри
Характеристични (групови) честоти (ивици)
Определение
Условия за характеристичност
Фактори, влияещи върху характеристичните
честоти
Ивици в ИЧ спектри на някои структурни
фрагменти в органичните молукули
на алкани
на алкени
на алкини
на бензени
на алкохоли и феноли
на етери
на карбонилни съединения
на амини
Интерпретация на ИЧ спектри
Характеристични (групови) честоти (ивици)
Ивиците на дадена функционална група в
органичните съединения, честотата на които
не се променя значително при промяна на
химичното обкръжение на функционалната
група
Характеристични честоти
Характеристични (групови) честоти (ивици)
Ивиците на дадена функционална група в
органичните съединения, честотата на които
не се променя значително при промяна на
химичното обкръжение на функционалната
група
Условия за характеристичност
(Трептене на двуатомни молекули)
Кръгова честота на трептенето е равна на
k
където k е еластичност на връзката, а – приведената
маса
m1m 2
m1 m 2
Съответно честотата и вълновото число са:
1
k
2
~ 1
k
2 c
Условия за характеристичност
Честотата и вълновото число са:
1
k
2
~ 1
k
2 c
m1m 2
m1 m 2
1. Когато приведената маса на атомите в една
връзка от два атома, , се различава съществено
от тази на повечето двойки атоми в другите
връзки
2. Когато еластичността на връзката (силовата
константа), k, е по-голяма от тази на останалите
връзки в молекулата
Условия за характеристичност
Честотата и вълновото число са:
1
k
2
~ 1
k
2 c
m1m 2
m1 m 2
1. Когато приведената маса на атомите в една връзка от
два атома, , се различава съществено от тази на
повечето двойки атоми в другите връзки
(C-H) = 12*1/(12 + 1) = 12/13 = 0.923
(N-H) = 14*1/(14 + 1) = 14/15 = 0.933
(O-H) = 16*1/(16 + 1) = 16/17 = 0.941
(C-C) = 12*12/(12 + 12) = 12/2 = 6.0
(N-N) = 14*14/(14 + 14) = 14/2 = 7.0
Условия за характеристичност
Честотата и вълновото число са:
1
k
2
~ 1
k
2 c
m1m 2
m1 m 2
(C-H) = 12*1/(12 + 1) = 12/13 = 0.923
(C-C) = 12*12/(12 + 12) = 12/2 = 6.0
(C H )
(C C )
(C C )
(C H )
6
0 . 923
2 . 55
Условия за характеристичност
Честотата и вълновото число са:
1
k
2
~ 1
k
2 c
m1m 2
m1 m 2
(C-H) = 12*1/(12 + 1) = 12/13 = 0.923
(C-C) = 12*12/(12 + 12) = 12/2 = 6.0
(C H )
(C C )
(C C )
(C H )
6
2 . 55
0 . 923
От учебника на проф. Андреев в
частта за трептения на парафинови
въглеводороди:
2900
1155
2.51
Условия за характеристичност
Честотата и вълновото число са:
1
k
2
~ 1
k
2 c
m1m 2
m1 m 2
2. Когато еластичността на връзката е по-голяма от
тази на останалите връзки в молекулата
(C C )
(C C )
k (C C )
k (C C )
2 1 . 414
Условия за характеристичност
Честотата и вълновото число са:
1
k
2
~ 1
k
2 c
m1m 2
m1 m 2
2. Когато еластичността на връзката е по-голяма от
тази на останалите връзки в молекулата
(C C )
(C C )
k (C C )
k (C C )
2 1 . 414
От учебника на проф. Андреев в
частта за трептения на олефинови
въглеводороди:
1660
1155
1 . 437
Условия за характеристичност
Честотата и вълновото число са:
1
k
2
~ 1
k
2 c
m1m 2
m1 m 2
2. Когато еластичността на връзката е по-голяма от
тази на останалите връзки в молекулата
(C C )
(C C )
k (C C )
k (C C )
3
1 . 5 1 1 . 225
2
От учебника на проф. Андреев в
частта за трептения на ацетиленови
въглеводороди:
2190
1660
1 . 319
Фактори,
влияещи върху характеристичните честоти
Вибрационно взаимодействие
Изотопен ефект
Електронни ефекти
Индукционен ефект
Мезомерен ефект
Диполно взаимодействие
Хибридизация, циклично напрежение
Асоциация, ефект на разтворителя
Фазово състояние
Фактори влияещи - съдържание
Вибрационно взаимодействие
H2 C
1645
H2
C C H3
H
C
C C H3
H2
H2 C
1647
C C H3
H2
Вибрационно взаимодействие
Вибрационно взаимодействие
Други примери:
Валентните и деформационните трептения на CH3,
Валентните трептения на CH2, NO2, и CO2 Валентните и деформационните трептения на C-H в
бензените
Вибрационно взаимодействие
- примери
Изотопен ефект
1
k
2
~ 1
k
2 c
m1m 2
m1 m 2
Изотопен ефект
1
k
2
~ 1
k
2 c
m1m 2
m1 m 2
(C-H) = 12*1/(12 + 1) = 12/13 = 0.923
(C-D) = 12*2/(12 + 2) = 24/14 = 1.714
(C H )
(C D )
(C D )
(C H )
1 . 714
0 . 923
1 . 363
2973
2235
1 . 330
Изотопен ефект
1
k
2
~ 1
k
2 c
m1m 2
m1 m 2
(O-H) = 16*1/(16 + 1) = 16/17 = 0.941
(O-D) = 16*2/(16 + 2) = 32/18 = 1.778
(C H )
(C D )
(C D )
(C H )
1 . 778
0 . 941
1 . 375
3687
2720
1 . 356
Електронни ефекти
Индукционен ефект
~ 1
k
2 c
Електронни ефекти
Мезомерен ефект
~ 1
k
2 c
Хибридизация, циклично напрежение
~ 1
k
2 c
Електронни ефекти
~ 1
k
2 c
Интерпретация на ИЧ спектри
Ивици в ИЧ спектри на някои структурни
фрагменти в органичните молукули
на алкани
на алкени
на бензени
на алкини
на алкохоли и феноли
на амини
на карбонилни съединения
Валентни трептения на CH3 и CH2 групи
H
H
H
H
H
H
AS
AS
2 9 6 0 cm -1
H
2 9 2 5 cm -1
S
S
H
2 8 7 0 cm
-1
2 8 5 0 cm -1
H
H
Деформационни трептения на CH3 и CH2 групи
H
H
H
H
H
H
AS
1 4 6 0 cm -1
S
1 3 8 0 cm -1
H
S
H
1 4 7 0 cm -1
Ивици на метиловите и метиленовите групи
Валентни и деформационни трептения при алканите
Ивици на изопропиловите и третбутиловите групи
Разцепване на s(CH3) при изопропиловата група
Изопропил етер
Разцепване на s(CH3) при изопропиловата група
Изопропил етер (разтеглен)
Разцепване на s(CH3) при третичната бутилова група
Третична бутилова група
Ивици на алкените и бензените
Определяне на заместването
в алкените и бензените
750-675 сm-1 двойната връзка е цис заместена
990-930 сm-1 двойната връзка е транс заместена
840-790 сm-1 двойната връзка е тризаместена
895-885 сm-1 двойната връзка е крайна, дизаместена
Ако има две ивици в интервалите: 1000-980 cm-1 (ср) и 915-905
сm-1 (с) двойната връзка е крайна, монозаместена. Често се
наблюдава първият обертон в интервала 1840-1820 сm-1.
Ако ивиците са две в интервалите: 770-735 сm-1 и 715-690 сm-1
бензеновото ядро е моно заместено - вж. отново в интервала
3100-3000 см-1. При добра разделителна способност на апарата
се наблюдава триплет с възходящ интензитет.
770-735 сm-1 бензеновото ядро е орто дизаместено
815-770 сm-1 и 725-680 сm-1 бензеновото ядро е мета
дизаместено.
860-800 сm-1 бензолното ядро е пара дизаместено
Пример за ИЧ спектър на алкен
750-675 ñm-1 äâîéíàòà âðúçêà å öèñ çàìåñòåíà
Циклокте
н
Пример за ИЧ спектър на алкен
990-930 ñm-1 äâîéíàòà âðúçêà å òðàíñ çàìåñòåíà
2-октен
Пример за ИЧ спектър на алкен
1000-980 cm-1 (ср.) и 915-905 cm-1 (с.) двойната връзка е
крайна, монозаместена
1-децен
Пример за ИЧ спектър на монозаместен бензен
770-735 сm-1 и 715-690 сm-1 бензеновото ядро е моно заместено
Изопропилбензен
Пример за ИЧ спектър на монозаместен бензен
770-735 сm-1 и 715-690 сm-1 бензеновото ядро е моно заместено
Етилбензен
Ивици на алкините
Пример за ИЧ спектър на алкин
(≡C-H) = 3320-3380 cm-1 (по-тясна от (OH) и по-широка от (NH))
(C≡C) = 2280-2100 cm-1 (понякога е слаба при сим. замест. алкини)
g(≡C-H) = 700-600 cm-1 (понякога дублетна ивица)
2g(C-H) = ~1240 cm-1 (обертон)
Ивици на алкохоли и феноли
Пример за ИЧ спектър на алкохол
(CO-H) = 3350 cm-1 (при водородна връзка)
(H2C-OH) = 1070 - 1020 cm-1(силно-интензивна ивица)
g(C-H) = 770-735 сm-1 и 715-690 сm-1 бензеновото ядро е моно
заместено
Бензилов алкохол
Пример за ИЧ спектър на фенол
(CO-H) = 3350 cm-1 (при водородна връзка)
(H2C-OH) = 1070 - 1020 cm-1(силно-интензивна ивица)
g(C-H) = 860-800 cm-1 бензеновото ядро е пара заместено
(C=O) =1765-1645 cm-1 за алдехиди
Ивици на алифатни и ароматни етери
Ивици на кетони, алдехиди и карбоксилови к-ни
Пример за ИЧ спектър на ароматен кетон
(C=OH) = 1775 – 1650 cm-1 (интензивна ивица)
2(C=O) = ~3350 cm-1 (обертон)
g(C-H) = 770-735 cm-1 и 715-690 cm-1 монозаместен бензен
Пример за ИЧ спектър на ароматен алдехид
(C=OH) = 1735 – 1675 cm-1 (интензивна ивица)
(H-CO) + 2b(C-H) = ~2820 и 2720 cm-1 (Ферми резонанс)
g(C-H) = 770-735 cm-1 и 715-690 cm-1 монозаместен бензен
Еквивалент на ненаситеност
(double bond equivalent)
Еквивален на ненаситеност
EH (2n 2) H K
2
където n е броят на въглеродните атоми, а HK се нарича
водороден еквивалент. HK = 2 – VK, където VK е
валентността на елемента.
EH ( 2 n 2 ) (2 - V k )
2
Документ
Категория
Презентации по химии
Просмотров
15
Размер файла
990 Кб
Теги
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа