Общая характеристика ИК-спектров

ИК-спектр поглощения представляет собой зависимость степени поглощения (А или Т) электромагнитного излучения от его волновой характеристики (как правило, волнового числа). В качестве примера на рис. 20.17 приведён ИК-спектр циклогексана.

Рис. 20.17. ИК-спектр циклогексана

Область ИК спектра от 4000 до 1350 см^-1 называется областью функциональных групп. Отсутствие полос поглощения в данной области, связанных с какой либо функциональной группой, может служить доказательством отсутствия данной группы в молекуле. Условно область функциональных групп можно разделить на:

· область валентных колебаний N-H и O-H (3650 -2500 см^-1);

· область валентных колебаний C-H (3300 - 2800 см^-1): -СºС-H - 3300 см^-1, C(аром)-H - 3100 см^-1, С(алиф)-H - 3000 - 2800 см^-1;

· область «прозрачности» (2700-1850 см^-1) - валентные колебания -СºN, -CºC, C=C=C и т.п.;

· область двойной связи (1950-1350 см^-1) - валентные колебания связей С=О (сильное поглощение при 1850-1650 см^-1), С=С (слабое поглощение около 1650 см^-1) и т.п.

Обратимся ещё раз к ИК-спектру циклогексана. Две наиболее интенсивных полосы поглощения в нём принадлежат валентным колебаниям связи C-H (3100-2990 см^-1) и деформационным колебаниям этих связей (1450 см^-1). Полосы поглощения, соответствующие валентным (1200 - 800 см^-1) и деформационным колебаниям (меньше 500 см^-1) cвязей С-С, значительно менее информативны. Как того и следовало ожидать, в спектре нет полос поглощения, соответствующих, например, валентным колебаниям связей O-H или N-H, а также С=O, C=C и т.д.

Область ИК спектра от 1350 до 750 см^-1 называется областью «отпечатков пальцев» (англ. fingerprint). Поглощение в этой области может иметь сложный вид, причём отдельные полосы очень трудно отнести к определённому колебанию. Каждое вещество (в том числе и стереоизомеры) имеет в области «отпечатков пальцев» свой индивидуальный характер колебаний.