Hvordan identifisere funksjonelle grupper i en IR
Infrarødt lys (IR) er den delen av det elektromagnetiske spekteret med bølgelengder lengre enn synlig lys (750 nm), men kortere enn mikrobølgestråling. IR kan forårsake vibrasjons eksitasjon av obligasjoner i et molekyl. Du kan forestille denne effekten som blir litt som to baller av ulik størrelse på våren; visse frekvenser av IR vil føre til at "vår" for å strekke og komprimere. Atomer i hver ende av en obligasjon kan også rock, logre, saks eller vri i forhold til hverandre. Du trenger ikke å huske de ulike typer bevegelse, men fordi det som er viktig er slutten effekt: visse funksjonelle grupper (grupper av atomer) i molekyler absorberer IR ved karakteristiske frekvenser. Identifisering av noen av de funksjonelle grupper som er til stede kan gi verdifulle ledetråder for søket molekylets struktur.
Bruksanvisning
1 Se på utskriften av IR-spekteret for molekyl. Vanligvis% transmisjon (dvs.% av IR slippes som faktisk gjorde det gjennom prøven) er på y-aksen og bølgetall er på x-aksen. Bølgetallet er bare en delt på bølgelengde, så kortere bølgelengder er på venstre side av utskriften og lengre bølgelengder til høyre. En grov, fillete linjen går over grafen nær toppen; her og der vil det plutselig dyppe til en nedre% transmittans, som en lav dal eller kløften i diagrammet. Disse fall eller dalene er kalt topper, fordi de betegner bølgelengder / bølgetall hvor prøven absorbert noe eller det meste av IR-lys som reiser gjennom den. En virkelig dypt topp kalles sterk intensitet; en topp som bare går omtrent halvveis ned er moderat intensitet; og en topp som bare går kanskje en fjerdedel eller en tredjedel av veien ned er svak.
2 Se etter topper i karakteristiske områder av grafen. De strekker vibrasjoner er lettest å identifisere. Her er noen av obligasjonene eller funksjonelle grupper som kan være til stede i molekylet, sammen med noen topper som er typiske for hver:
Alkohol: Kraftig, bred topp i 3200-3650 rekkevidde. (Merk: alle tallene her er bølgetall.)
Alkaner: Sterk trang topp med to eller tre band i 2850-3000 rekkevidde.
Alkener: Medium smal topp i 3020-3100 utvalg, sammen med en variabel styrke topp i 1630-1680 rekkevidde.
Aminer: Svak topp (eller to topper hvis NH2) i 3300-3500 rekkevidde.
Aldehyder og ketoner: Sterk, skarp topp i 1690-1750 utvalg
Estere: Sterk topp i 1735-1750 rekkevidde; også sterk topp med to band i 1000-1300 rekkevidde.
Alkyner: Sterk skarp topp på ca 3300, sammen med variabel styrke topp i 2100-2250 rekkevidde.
Karboksylsyrer: Broad, sterk topp i 2500-3300 utvalg, sammen med sterk topp i 1705-1720 utvalg og medium topp i 1210-1320 rekkevidde.
3 Ikke prøv å identifisere grupper som sams hver enkelt obligasjon i spekteret, og ikke bruke for mye tid på toppene under 1500. Regionen under 1500 kalles fingeravtrykk regionen fordi absorptions i denne regionen kan være nyttig i å avgjøre om to IR spektra "match" og tilhører den samme forbindelsen. Dette gir oss en god måte å identifisere forbindelser i noen prøver - men det er ikke en veldig god måte å identifisere funksjonelle grupper, så generelt, er du best av å ignorere de fleste av toppene under 1500, med unntak av de som er nevnt ovenfor . Husk at hele målet er bare å finne avslørende topper som forteller deg en bestemt funksjonell gruppe er til stede.
Hint
- Sjekk ut linken under Resources bilder av noen IR spektra og øvelser. Som med alt annet i organisk kjemi, den beste måten å bli vant til IR spektra er å øve.