Карбонилсодержащие соединения

Наиболее известные карбонилсодержащие соединения – это карбоновые кислоты, альдегиды, кетоны и их производные, а также – сложные эфиры, которые характеризуются наличием связи С=О. Их спектры характеризуются наличием сильных полос поглощения в областях 1900 – 1580 см , обусловленных характеристическими колебаниями структур, содержащих связь С=О (рисунок 6.28). На положение и интенсивность полос влияют такие факторы, как стерический фактор, геометрия молекул, индукционные эффекты и влияние водородной связи, агрегатное состояние. Однако, для отдельных классов карбонильных соединений полосы поглощения связи С=О находятся в достаточно узком интервале частот, что позволяет их легко интерпретировать по спектрам. Например, для алифатических альдегидов – это сильная полоса в интервале 1740 – 1720 см ; ацетону, в зависимости от растворителя, соответствует поглощение в интервале 1728 – 1718 см . В спектрах карбоновых кислот всегда присутствует, помимо полосы, отвечающей валентным колебаниям С=О, еще и полоса, относящаяся к колебаниям гидроксогруппы ( 3000 см ), частота которой несколько понижена за счет влияния атома кислорода и образования водородной связи.

В присутствии электроотрицательных атомов, таких как галогены, карбонильная группа имеет очень высокое значение частоты (1815 – 1770 см ). Аналогичные закономерности характерны и для карбонильной группы циклических соединений и сложных эфиров. Так переход от 6-и членного цикла к 4-х членному приводит к повышению частоты 1700 до 1775 см .

Рисунок 8.27. Характерный спектр карбонилсодержащего соединения на

примере 1% раствора пропионовой кислоты в CCl .

(С=О) – сильная полоса при 1710 см ;

(ОН) – валентная, очень сильная полоса при 3000 см

(ОН) – деформационная, сильная полоса при 1240 см

Не менее сложны закономерности для соединений, имеющих помимо карбонильной группы, атомы серы или азота (амиды кислот). Так в спектрах амидов имеются характеристические полосы поглощения в области связи С=О, которые получили название «Амид I» и «Амид II». Полоса «Амид I» обусловлена сложными колебаниями карбонильной группы с участием связи C–N и углов С–С–О и C–N–R, а «Амид II» – деформационными колебаниями C–N (рисунок 8.28)