Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
2 часть / Лекции / Молекул. спектр..ppt
Скачиваний:
199
Добавлен:
12.03.2015
Размер:
1.16 Mб
Скачать

Гипсохромный и батохромный сдвиги для n → π*

иπ → π* переходов (карбонильная группа)

вряду растворителей: гексан, диэтиловый эфир,

этанол, метанол, вода.

• Важным экспериментальным критерием отнесения полосы к *- или n *- переходам является направление смещения максимума поглощения (правило Мак – Конелла) при переходе от неполярных растворителей к полярным. Для n *-переходов в этом случае наблюдается "синий" или гипсохромный (в сторону более коротких волн), а для *- переходов чаще "красный" или батохромный (длинноволновый) сдвиг.

Самым надежным критерием отнесения полосы к переходу с участием несвязывающих электронов (n *) является ее исчезновение в кислых средах. Это объясняется протонированием n электронов неподеленной пары, в результате чего они теряют свой несвязывающий характер, и поэтому переход вообще не наблюдается.

ЭЛЕКТРОННЫЕ СПЕКТРЫ ПОГЛОЩЕНИЯ ОСНОВНЫХ КЛАССОВ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ.

Предельные углеводороды. В этих соединениях содержатся только σ-связи, поэтому в их молекулах возможны только σ → σ* переходы. Соответствующие им полосы поглощения лежат в далеком ультрафиолете:

метан – 122 нм

этан – 135 нм

алканы - < 150 нм.

Для исследования этих соединений методом УФ-спектроскопии требуется специальная техника для работы в области вакуумного ультрафиолета.

Насыщенные углеводороды с гетероатомами. Таковыми являются алканы, содержащие в своем составе атомы О, S, N, галогенов. Они имеют неподеленные пары электронов на несвязывающих n-орбиталях. Для них, наряду с σ → σ* переходами могут наблюдаться и n → σ* переходы . В области 200 – 800 нм большинство углеводородов и их производных «прозрачны», что позволяет использовать их в качестве растворителей. Для функциональных производных эта область чуть уже: 250 – 800 нм.

Электронные спектры поглощения основных классов органических

Предельные углеводородысоединений→ * переходы

Соответствующие им полосы поглощения лежат в далеком ультрафи

·метан – 122 нм

·этан – 135 нм

·алканы - < 150 нм

Насыщенные углеводороды с гетероатомами (О, S, N, галогены)

→ * и n → * переходы

соединение

→ *,

n→

 

 

нм

нм

 

 

 

CH3OH

150

177

 

CH3NH2

170

215

 

CH3Cl

150

173

В области 200 – 800 нм большинство углеводородов и их производных «про что позволяет использовать их в качестве растворителей.

Для функциональных производных эта область чуть уже: 250 – 800 нм.

Электронные спектры поглощения

основных классов органических

Этилены

соединений

→ → ( max =165 нм, max > 104) переходы

Алкильные заместители в этилене смещают полосу поглощения в кр

область, и с ростом числа алкильных заместителей величина батохромного увеличивается.

Соединения с сопряженными двойными связями

Сопряжение проявляется в УФ-спектрах батохромным сдвигом для полосы перехода

Структура Фрагмента

Величина инкремента, нм

Диеновая система в одном кольце

36

Дополнительное сопряжение,

30

двойная связь

 

Экзоциклическая двойная связь

5

(двойная связь вне цикла)

 

Заместители:

 

·

алкил

5

·

-OR

6

·

-OCOR

0

·

SR

30

·

-NR2

60

·

-Cl, -Br

5

Электронные спектры поглощения основных классов органических

Карбонилсодержащие соединений

соединения n → n → →переходы

O

RC R

Обнаруживается в УФ-спектре по полосе n → перехода.

Положение чувствительно к полярности растворителя и характеру заместителей X, Y.

В полярных растворителях (особенно склонных к образованию водородных связей) эта полоса смещается гипсохромно.

Замена Н-атома другими заместителями X, Y также приводит к гипсохромному сдвигу.

Электронные спектры поглощения

 

основных классов органических

 

 

соединений

 

 

 

 

 

Ароматические соединения

В бензоле *

 

 

 

 

 

переходы

 

 

 

ε, л/моль

Полоса бензольного

 

 

 

поглощения

 

 

 

λ, нм

см

На положение полосы в области 200

180

6 104

– 300 нм

 

 

 

203

8 103

значительное влияние оказывают

230-260

200

заместители и

растворители

 

 

Влияния заместителей на положение полосы поглощения ароматическим кольцом

определяется характером заместителя. Заместители с I-эффектом

практически не меняют вид

спектра

В УФ-спектре бензола наблюдается три полосы различной интенсивности

На положение полосы в области 200 – 300 нм значительное влияние оказывают заместители и растворители. Она имеет, как правило, отчетливо выраженную колебательную структуру. На рис. в качестве примера приведены спектры поглощения бензола, толуола и бензальдегида соответственно.

Вид спектра монозамещенных бензола