відповідають різним коливальним енергетичним переходам. Більшість коливальних переходів в молекулах органічних сполук реалізується в діапазоні довжин хвиль? від 2,5 до 25 мкм. В одиницях хвильових чисел? =1 /? (c м - 1), величин зворотних довжинах хвиль, цей інтервал складає 4000-400cм - 1. Саме в цьому діапазоні хвильових чисел здійснюють реєстрацію ІЧ-спектрів органічних і природних сполук [5].
4. Характеристичні частоти груп
Поняття характеристичної частоти групи узагальнює коротенько емпіричні спостереження про те, що деякі групи атомів - функціональні групи в органічних сполуках - призводять до виникнення смуг поглинання з характеристичними частотами. Ці групи поводяться як би ізольовано і незалежно від іншої частини молекули, так як їх частоти поглинання мало змінюються при переході від одного з'єднання до іншого. У простій двухатомной молекулі XY частота валентного коливання залежить від сили меж'ядерном зв'язку і від мас обох атомів. Тому в багатоатомних молекулах поява характеристичної частоти (XY) можливе за умови, що ця смуга відноситься до коливального руху, приналежному лише цьому угрупованню XY. Але ця умова не виконується зовсім точно, так як при порушенні основного коливання всі атоми повинні перебувати в русі, хоча ніби й незначне. Насправді, залишок молекули впливає незначною мірою (зазвичай близько 5%) на положення характеристичної частоти групи, а напрямок і величина зсуву частот мають велике значення для структурного аналізу, оскільки часто дозволяють віднести поглинання до якого-небудь певному варіанту функціональної групи. Так, карбонільної група поглинає, як було знайдено, в області 1820-1620 см - 1, але насичені і ненасичені ациклічні кетони специфічно поглинають близько 1 720 і 1 680 см - 1 відповідно. Цей вид ефекту другого порядку raquo ;, обумовлений внутрішньомолекулярними факторами, має близьку подібність з хімічним зрушенням ядерного магнітного резонансу, проявляють метальнимі і метиленовими групами. Інфрачервоний спектр з'єднання залежить також від фізичного стану. Ці впливи зазвичай невеликі, але вони можуть стати великими, якщо з'являються значні внутрімолекулярні сили, такі як воднева зв'язок; в цьому випадку правильне віднесення частот груп вимагає підвищеної уваги [22].
Характеристичні частоти поглинання деяких груп атомів.
4.1 Застосування характеристичних частот груп
В ідеальному випадку кожна функціональна група повинна мати характеристическую область частот і інтенсивностей, і до деякої міри це відбувається насправді. Наприклад, основні коливання незв'язаної гідроксильної групи і вторинного аміну (OH) і (NH) поглинають цілком чітко при ~ 3610 і 3 400 см - 1 відповідно; групи з потрійним зв'язком можуть бути виявлені по появі їх валентного поглинання в області 2100 см - 1, і хоча ці смуги є іноді дуже малоінтенсивне, вони все ж розглядаються як характеристичні, оскільки більшість органічних речовин відносно прозоро між 2700 і 1800 см - 1. На практиці смуги вище 1500 см - 1 дуже легко приписуються функціональним групам, таким, як ВІН, NH, С=О і С=С, але нижче цієї частоти спектр є більш складним і визначає швидше індивідуальну молекулу, ніж її функціональні групи. Тому при інтерпретації інфрачервоного спектра зручно спочатку розглядати область функціональних груп (вище 1500 см - 1) і потім так звану область відбитку пальців (нижче 1500 см - 1). Це розділення не має абсолютного значення, оскільки значне число важливих характеристичних частот насправді з'являється нижче 1500 см - 1, воно просто служить першою наближенням. Складність області відбитку пальців випливає з інтенсивного коливального взаємодії, яке має місце між суміжними зв'язками С-С, С-N і С-О в молекулі, причому в результаті ці численні скелетні коливання являють рух всього молекулярного фрагмента і не можуть бути приписані специфічним структурним одиницям. З іншого боку, характеристична природа частот функціональних груп обумовлена ??відсутністю взаємодії між коливаннями, локалізованими в даній приватній угрупованню, і коливаннями залишку молекули. Це означає, що коливальний рух, відповідальна за поглинання світла з характеристичною частотою, відноситься головним чином до атомам розглянутої групи. Таке положення може виникнути в двох випадках: по-перше, завжди, коли легкий атом, такий як водень або дейтерій приєднаний до значно більш важкому атому, такому, як вуглець; по-друге, завжди, коли одна зв'язок в молекулі набагато сильніше, ніж сусідні зв'язку [16].
5. Реєстрація інфрачервоних спектрів
Сучасні спектрометри дозволяють реєструвати ІЧ-спектри газоподібних, рідких і твердих зразків. Для отримання ІЧ-спектра органічного або природного з'єднання необхідно всього від 1 до 10 мг речовини....
