химический каталог




Органическая химия

Автор О.Я.Нейланд

состояний может происходить тремя путями:

а) посредством излучения — эмиссии (люминесценция): А* -*? S„+/iv;

б) возбужденное состояние отдает свою энергию в виде теплоты

(безызлучательный переход): А* -> S„+Q;

в) может произойти разрыв одних химических связей и образование новых (фотохимические реакции):

А* —* Продукты фотохимической реакции

Если эмиссия обусловлена возбужденным синглетным состоянием, ее называют флуоресценцией (эмиссия моментально исчезает

Рис. 31. Основное состояние

и возбужденные состояния 4- + + 4-4Как правило, максимум флуоресценп^ сдвинут в сторону более длинных волн по сравнению с максимумом поглощения, так как возбуждение Sa -*? Si более вероятно переходит на высокие колебательные уровни Su а излучает молекула с основного колебательного состояния Si (см. рис. 32).

Следовательно, поглощение в ультрафиолетовой и видимой частях спектра определяется электронными переходами с одной орбитали на другую — разрыхляющую. Так как орбитали бывают различными, отличаются и электронные переходы. Переходы могут быть между о"-орбиталями (а—?о"), я-орбиталями (л—>-я*), а- и ге-орбиталями (а->- я*), орбиталямн неподеленной электронной пары (п) и о- или я-орбиталями (п-> о*, п-^п").

Электронные спектры поглощения (и эмиссии) используются для характеристики энергетических уровней электронов в органических соединениях. При увеличении числа я-электронов в сопряженной системе появляется поглощение в видимой области спектра, соединения становятся цветными (табл. 5).

после снятия возбуждающего источника света). Эмиссию, обусловленную трнплетным состоянием, можно наблюдать и после снятия источника света, и называется она фосфоресценцией (послесвечением) .

Сннглетное состояние может перейти в триплетное путем безызлучательной конверсии При поглощении электромагнитного излучения в широком интервале может меняться не только энергия электронов, но и энергия атомных колебаний и вращения молекул. Для изменения энергии электронов требуются сравнительно большие кванты энергии (1—7 эВ), в то время как для изменений колебательной энергии —. значительно меньшие (0,05—0,5 эВ). Каждому энергетическому состоянию электронов (S„, Su S2, Tlt T2) соответствует целый ряд колебательных уровней: 0, 1, 2, 3 (основное и возбужденные колебательные состояния) (см. рис. 32). При поглощении световой энергии молекула из основного состояния S„ переходит на различные колебательные (и вращательные) уровни возбужденных состояний, вследствие чего полоса поглощения получается размытой.

Электронные спектры поглощения незаменимы для исследования структуры органических соединений, так как для многих группировок химических связей характерны определенные длгкы волн максимумов поглощения и интенсивности поглощения. Эти спектры незаменимы для изучения межмолекулярного взаимодействия — образования комплексов с переносом заряда (я-комплексов). Они могут быть использованы при количественных определениях органических соединений в растворах. Примеры электронных спектров поглощения приводятся при рассмотрении определенных классов соединений.

8. ИНФРАКРАСНЫЕ СПЕКТРЫ ПОГЛОЩЕНИЯ

Инфракрасные спектры поглощения (ИК-спектры)' относятся к инфракрасной части электромагнитного излучения. Обычно применяемая область длин волн 2,5-10_в—2,5-10~^ м или 2,5—25 мкм (волновые числа 4000—400 см-1), энергия кванта 0,5—0,05 эВ. Поглощение в этой области связано с возбуждением колебательных уровней атомов в химических связях. Так же как электроны в молекулах располагаются на определенных уровнях•энергии, атомные колебания в химических связях характеризуются дискрет

пыми уровнями энергии, ^ереход от одного колебательного уровня энергии на другой, более высокий, связан с поглощением энергии. Поэтому ИК-спектры поглощения часто называются колебательными спектрами.

ИК-спектры поглощения более богаты максимумами, чем электронные спектры (рис. 33). На оси абсцисс откладывают длину волны к (мкм) или волновое число v (см-1), а на оси ординат — интенсивность поглощения в единицах Е ИЛИ просто в процентах поглощения (рис. 33).

В общем случае картина колебаний молекул является сложной, особенно для многоатомных молекул. Но некоторые факторы облегчают ее интерпретацию. Существуют характеристические длины

4т 3000 2000 1000 1/J..CM4

волн (характеристические частоты), которые соответствуют строго определенным связям и атомным группировкам и мало меняются при изменении структуры молекулы. Так, например, интервал 2000—4000 см-1 характерен для валентных колебаний связей X—Н (где X=Si, Р, S, С, N, О), а интервал 1500—1950 см"1 (интервал двойных связей) —для валентных колебаний связей С=0, С=С, C=N, N—N. Для интервала 600—1500 см"1 характерно большое число максимумов поглощения (интервал валентных и деформационных колебаний простых связей X—Y). Часто этот интервал называется «областью отпечатков пальцев», так как содержит очень характерные максимумы, используемые для идентификации веществ.

В органической химии ИК-спектры поглощения используют для определения структуры соединений, так как каждая группа атомов имеет свое характерное поглощение. В этом отношении ИК-спектры ценнее электронных спектров поглощения. ИК-Спектро-скопию с успехом используют для количественных определений органических соединений в различных смесях. Это необходимо при изучении скорости и механизма реакций.

9. СПЕКТРОСКОПИЯ КОМБИНАЦИОННОГО РАССЕЯНИЯ (РАМАН-СПЕКТРОСКОПИЯ)

Спектры комбинационного рассеяния (КР), так же как ИК-спектры поглощения, являются колебательными спектрами. Спектры КР являются эмиссионными спектрами, их получают, интенсивно освещая образец монохроматическим светом и распределяя отраженный свет по длинам волн в спектрометре. В спектре отраженного света наблюдают линию, соответствующую использованному (воз54 буждающему) монохроматическому свету v0, и кроме этого ряд слабых спектральных линий \\, v,, v„ vh. Разницы vu—v„ соответствуют характеристическим колебательным частотам молекулы. Расположение спектральных линий около v„ является симметричным (рис. 3i).

Таким образом, использование спектров комбинационного рассеяния служит источником информации о характеристических частотах колебаний связей. По- "<"? "< 's уv, у Ь vt

этому спектры КР использу- I I I I I I I I I I

ются для определения структуры соединения. В отличие

от ИК-спектроскопии этот 34_ Смма спе1!тра комвинацпоиметод требует больше време- ного рассеяния нн. В последнее время для

получения спектров КР применяют новые источники очень интенсивных монохроматических пучков света — лазеры. Развивается лазерная спектроскопия комбинационного рассеяния, при помощи которой можно получить КР-спектр как жидких, так и твердых образцов, причем образцы могут быть бесцветными или окрашенными. Благодаря большой интенсивности возбуждающего света (лазерный импульс) для регистрации спектра комбинационного рассеяния требуется меньше времени, чем в обычном методе.

10. ЭЛЕКТРОННЫЙ ПАРАМАГНИТНЫЙ РЕЗОНАНС

Электронный парамагнитный резо

страница 16
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182

Скачать книгу "Органическая химия" (10.88Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
обучение на монтажника в казани
виды ручек для дверей купе
тройник usb
справка на оружие в юзао москвы

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(21.09.2017)