Cтраница 1
Область обертонов представляет большой потенциальный интерес, так как некоторые материалы в виде волокон могут исследоваться только в этой области из-за слишком сильного поглощения в области основных частот. [1]
![]() |
ИК-спектры октана и цикпанов в области валентных.| ИК-спектры андростана и холестана в области валентных колебаний С - Н., а - андростан. б - холестан. [2] |
Область обертонов ИК-спектров требует дальнейшего исследования. [3]
В области обертонов полосы поглощения находятся на большем расстоянии одна от другой. [4]
Поскольку в области обертонов у орго-производных полностью исчезала полоса поглощения вблизи 7000 см-1, характерная для свободной группы ОН, то это рассматривалось как доказательство присутствия прочной водородной связи. Они нашли, что для этих соединений поглощению группы ОН соответствует полоса вблизи 2700 см-1 и что у них полоса кар-бонила смещается в большей степени, чем это обычно бывает при наличии водородной связи. Эти авторы установили сходство между частотами DH таких соединений и димеров жирных кислот, которые также характеризуются необычными свойствами. Паулинг [13] объяснил прочную связь у димеров жирных кислот наличием резонансной ионной структуры наряду с нормальной кова-лентной структурой; связь ОН еще больше ослабляется, таким образом, под влиянием зарядов и последующего образования водородной связи. [5]
Обнаружение в области обертонов полос поглощения, которые также обладают дихроизмом, открывает новые перспективы в этих исследованиях в связи с возможностью изучения полимеров в присутствии жидкой воды. [6]
Фрейманн и Хейлман [33], исследуя область обертонов, различали три типа водородных связей с участием гидро-ксильных групп: межмолекулярную связь между двумя или несколькими молекулами, внутримолекулярную связь и хелатную связь, в случае которой могут быть резонансные структуры. Системы со связями этих типов подробно изучались многими исследователями, и в настоящее время можно определить тип связи в каждом отдельном случае. [7]
Фреймами и Хейлманн [33], исследуя область обертонов, различили три типа водородных связей с участием гидроксильных групп: межмолекулярную связь между двумя или большим числом молекул, внутримолекулярную связь и клешнеобразную ( хелатная) связь, в случае которой имеются резонансные структуры. Системы со связями каждого из этик типов подробно изучались многими исследователями, и поэтому обычно можно установить тип связи в каждом отдельном случае. Частота полосы поглощения связанной группы ОН является непосредственной мерой прочности водородной связи, и, например, для структуры С-ОН О - она является почти такой же, как и для структуры С-ОН ОС -, если только нет возможности резонанса. В случае резонанса происходит стабилизация, вызывающая образование весьма прочной водородной связи, что приводит к большому смещению полос в сторону более низких частот. У обоих этих веществ группа ОН образует водородную связь с карбонильной группой, но у последнего вещества происходит резонансная стабилизация. Влияние подобных структурных изменений на интенсивность и форму полос будет рассмотрено ниже и будет показано, что в результате исследования этого влияния можно получить ценные сведения о типе присутствующей структуры. [8]
Очень удобно исследовать спектры волокон в области обертонов, где необходимы образцы толщиной обычно около нескольких десятых миллиметра и, таким образом, можно брать пучки волокон. Волокна могут быть протянуты через суживающийся стеклянный капилляр ( Малколм [4]) до хорошего их уплотнения ( этим автоматически достигается также их параллельность), и затем для уменьшения потерь на отражение капилляр заполняется иммерсионной жидкостью. В случае очень многих тонких волокон подобные потери бывают весьма велики, и жидкость желательно подбирать таким образом, чтобы ее показатель преломления был близок к показателю волокна. Это можно делать, используя смеси четырех хлор исто го углерода и сероуглерода. В случае пучков с малым числом волокон гексахлорбута-диен обычно значительно уменьшает потери на отражение; являясь малолетучим, он гораздо более удобен, чем другие упомянутые жидкости. [9]
Важной особенностью энергетических зон бифононов, как в области обертонов, так и в области составных тонов, является то, что они могут быть уже зоны фононов. Это существенное обстоятельство, ибо оно проявляется при формировании спектра локальных и поверхностных колебаний. [10]
Как показал Роуз [13], аналогичные определения возможны в области обертонов; Хиббард и Кливс 114 ] использовали для этой цели область вторых обертонов; Туот и Барчевиц [15] нашли, что интенсивности полос СН3 и СН2 в этой области являются функцией числа присутствующих групп, и использовали этот факт для анализов. [11]
Для анализа парафиновых углеводе родов большое значение имеет использование области обертонов валентных колебаний СН. В этой области спектра также имеются характеристические частоты валентньих колебаний СН отдельных групп. Вследствие различной ангармоничности колебаний групп СН, СРЬ и СНз их обер-тонные частоты валентных колебаний оказываются различными. СН-связи - 8150 см-1; частоты вторых обертонов СЬЬ-групп циклопентана - 8375 см-1; циклогексана - 8400 см-1; ароматической СН-связи - 8710 см-1. В этой области спектра можно получить высокое спектральное разрешение и по этим причинам имеется возможность проводить молекулярный спектральный анализ группового состава высокомолекулярных углеводородов вплоть до 34 углеродных атомов в цепи. [12]
При использовании бензола в качестве растворителя Мекке [38] наблюдал в области обертонов интересное явление, а именно: частичное расщепление полосы поглощения. Он объясняет это тем, что молекулы растворителя могут располагаться относительно связи ОН двумя различными способами. [13]
В водных растворах NaOH непрерывное поглощение в ИК-спектрах наблюдается как в области обертонов [93-936], так и в области нормальных колебаний [112] ( разд. [14]
Туот и Баршевиц [12] сделали предположение о том, что поглощение в области обертонов при 7042 см 1 может быть характеристичным для эпоксидов, однако эта область исследовалась у очень немногих веществ и требует дальнейшего изучения. [15]