Кислородсодержащие соединения

Различают три группы кислородсодержащих органических соединений. К первой группе относятся органические соединения, в которых протон замещен на гидрокидную группу. Вторая группа соединений – содержит элементарный кислород, который замещает либо протоны, либо углеродный атом. К третьей группе относятся органические вещества, содержащие как гидроксидную группу, так и кислород.

Гидроксидсодержащие соединения.

Гидроксогруппа приводит к появлению в спектре полос поглощения, обусловленных колебаниями связей С–О и О–Н. Наличие нескольких гидроксидных групп приводит к возникновению водородных связей как между ними, так и с другими атомами – донорами электронов, что также влияет на положение и форму полос в спектре. В ИК-спектре (рисунок 8.26) этой группе отвечает две области характеристических колебаний: 3800 – 2500 см  (для связи О–Н) и 1400 - 900 см  (для С–О–Н).

Рисунок 8.26. Положение и форма пика  для свободных и связанных

 гидроксогрупп на примере ИК-спектра пентанола-2

А – разбавленный раствор в   – водородная связь не образуется;

Б – в тонком слое при наличии водородной связи.

Свободная неассоциированная ОН-группа проявляется в виде узкой полосы поглощения около 3800 см , а для спиртов и фенолов – ниже, при 3670 – 3580 см . Образование димеров и полиассоциатов приводит к понижению частоты и уширению полосы валентных колебаний. Так в спектрах спиртовых полиассоциатов и молекулярной структурно связанной воды наблюдается широкая очень интенсивная полоса поглощения при 3400 – 3200 см  (рисунок 8.26). Область 1400 – 1000 см  относится к скелетным С–О–Н колебаниям молекулы и плоским деформационным колебаниям связи О–Н. Полосы интенсивные, достаточно характеристичны, что позволяет использовать их для идентификации первичных, вторичных, третичных спиртов и фенолов.

Эфиры.

Простые эфиры – это органические соединения с общей формулой ROR, содержащие связи типа С–О–С. Радикал R – может быть как алифатическим, так и ароматическим. Валентные колебания эфирной группы существенно зависят от структуры эфира и типа радикала. Для алициклических эфиров она расположена в области 1150 – 1060 см , тогда как для ароматических и непредельных – в интервале 1270 – 1200 см . Происходит также смещение полосы валентных колебаний метильных и метиленовых групп, непосредственно связанных с атомом кислорода, и (С – Н) в эпоксигруппе.