Nhóm C – H không tham gia liên kết hydro nên vị trí các vân hấp thu của nó ít chịu ảnh hưởng của trạng thái mẫu đo và bản chất hóa học của môi trường đo Nếu không thấy sự xuất hiện của các vân hấp thu[.]
Nhóm C – H khơng tham gia liên kết hydro nên vị trí vân hấp thu chịu ảnh hưởng trạng thái mẫu đo chất hóa học mơi trường đo Nếu khơng thấy xuất vân hấp thu dao động hóa trị CH no chắn hợp chất nghiên cứu khơng có nhóm CH , > CH2 , - CH3 Liên kết C – C hấp thu vùng vân tay, thường yếu có số sóng thay đổi ảnh hưởng tương tác dao động nên khơng có giá trị thực tế Bảng 11 - Tần số hấp thu Alkene δ = CH δCH (nmp) Tần số (cm - ) 3095 - 3075 (tb) 895 – 885 (m) 3095 - 3075 (tb) 995 – 980 915 - 905 3040 - 3010 (tb) 850 -790 (m) 970 – 960 (m) δCH 730 – 675 (tb) Nhóm > C = CH2 Dao động V = CH2 - CH = CH2 V = CH2 δ = CH2 δ = CH2 >C = CH – RCH = CHR (trans) - RHC= CHR (cis) R–CH = CH2 R2C = CHR >C=C< > C = CH2 , - CH = CH2 V =CH δCH 995 – 985 (m) 940 – 900 (m) 840 -790 (tb) VC = C (klh) VC = C (lh) 1680 – 1620 (bđ) ≈ 1625 (tb) δCH VC = C δC= C VC = C - RHC= CHR (cis) δC= C RCH = CHR (trans) δC= C VC = C < 1665 630cm-1 < 1665 630 455 > 1665 455 – 370 >C=CH C=C< VC = C > 1665 Dien Trien VC = C 1650 (m) 1600(m) Ghi Đôi bị che phủ vân V C – H no DĐ biến dạng mặt phẳng ( 990 cm-1 liên hợp với C = O ) DĐ hóa trị C=C khơng liên hợp Liên hợp với nhân thơm ( với hệ thống liên hơp, thường xuất mũi hấp thu 1650 – 1600 cm – ) DĐ biến dạng mạch car bon DĐ biến dạng mạch carbon với hai mũi hấp thu DĐ biến dạng mạch car bon với mũi hấp thu Vân 1600 thường mạnh xen lẫn với vân 1650 Nhóm -C≡C–H Dao động V =CH δCH -C≡C–H VC ≡ C -C≡C– VC ≡ C Acetylene Alkyne δC≡ C δC≡ C -C-C≡C R – C ≡ CMe R – C ≡ CEt Tần số (cm - ) 3340 - 3300 (tb) 695 – 575 2140 – 2100 (y) 2260 – 2190 (y) Ghi Có thể bị che mũi NH hay OH Hai mũi Alkyne nhóm Alkyne hai nhóm thế; mũi chẻ cộng hưởng Fermi; cường độ yếu tính đối xứng cao (không xuất nối ba mạch gần mạch) 355 - 335 510 - 260 960 – 900 520 – 495 495 – 480 DĐ hóa trị mạch carbon DĐ biến dạng mạch carbon DĐ biến dạng mạch carbon 11.2.2 TẦN SỐ HẤP THU CỦA ALCOHOL VÀ PHENOL Các vân hấp thu đặc trưng hai hợp chất dao động hóa trị liên kết –O– H – C – O – Các vân hấp thu chịu ảnh hưởng mạnh liên kết hydrogen nội phân tử liên phân tử Tần số hấp thu thay đổi mạnh dao động hóa trị C – O dao động biến dạng O – H có kết hợp với hydro liên tiếp (bảng 11 – 11 – ) Bảng 11 - Tần số hấp thu đặc trưng alcohol Nhóm - OH tự (khí dung dịch thật lỗng) Dao động V OH Số sóng (cm - ) 3650 – 3590 (bđ): 3640 - 3630 3625 – 3620 3620 – 3610 3460 - 3450 - OH liên kết hydro (dung dịch đậm đặc) δ OH (tmp) δ OH (nmp) V OH δOH (tmp) - OH liên kết hydro nội phân tử H2O kết tinh H2O dung dịch V OH V OH δOH V OH 1410 – 1260 (m) 700 – 600 Ghi * Mũi hấp thu thường nhọn, cường độ tăng dần theo alcohol thơm < tam < nhị < : - Alcohol , thẳng Alcohol nhị , thẳng Alcohol tam , thẳng Dạng R-O-H-O-C< *DĐ biến dạng mặt phẳng (nhọn) *DĐ biến dạng mặt phẳng (tù) 3600 - 3200 (m): *Thường tù; liên kết hydro mạnh, số sóng giảm : 3300 3580 – 3480 - Alcohol thẳng - có liên kết hydogen nhóm O – H hệ thống pi nhân thơm 1500 – 1300 3200 - 2500 (bđ) 3600 – 3100 (y) 1640 – 1615 (y) 3710 * DĐ biến dạng mặt phẳng (tù) V OH phenol, acid vùng này, bao trùm vùng hấp thu vân V C - H 1090 VC-O–C(bđx) -C–O–C (epoxide) C–O (peroxide hydroperoxide) O–O (peroxide hydroperoxide) 1470 – 1230 V vòng 1250 V C-O V C- C (bđx) 950 - 810 V C–H 3060 – 2990 V C– O 1300 – 1000 V O–O 900 – 830 Ether Benzylic DĐ hóa trị bất đối xứng ; chịu ảnh hưởng nhóm gắn trực tiếp vào nguyên tử Oxy DĐ hóa trị bất đối xứng ghép cặp liên kết C – O C – C dao động hóa trị C- H vịng Khơng xuất peroxide đối xứng 11.2.4 TẦN SỐ HẤP THU CỦA HỢP CHẤT CARBONYL Vân hấp thu nhóm carbonyl vân đặc trưng có ích nghiên cứu cấu trúc có cường độ mạnh xuất vùng có tần số xác định (mũi hấp thu dao động hóa trị C = O xuất vùng từ 1870 – 1540 ALDEHYDE, CETONE, ACID ESTER chịu ảnh hưởng mũi hấp thu khác khơng đáng kể) Nói chung, yếu tố làm tăng tính “liên kết đơi ” nhóm carbonyl làm tăng lực liên kết làm tăng tần số hấp thu ngược lại : - Tăng có nhóm rút điện tử gắn vào nhóm carbonyl - Giảm (khoảng 15 – 40 cm – ) carbon nhóm carbonyl khơng no ( trừ AMIDE) - Giảm (khoảng 40 – 60 cm – ) có liên kết hydrogen liên hay nội phân tử - Giảm nhóm carbonyl gắn vào vịng nhỏ ( ví dụ cyclobutanone hay cyclopropanone ) so với vịng lớn Cường độ hấp thu nhóm carbonyl acid mạnh so với ester; ester mạnh so với cetone aldehyde Cũng cần lưu ý vân hấp thu dao động hóa trị liên kết C = O thường có mũi họa tần cường độ yếu tần số khoảng 3500 – 3300 cm – CETONE Tần số hấp thu đặc trưng số cetone trình bày bảng 11 – Bảng 11 - Tần số hấp thu đặc trưng cetone Nhóm C=O (cetone thẳng no vòng lớn carbon) Dao động V C=O δC = O (tmp) Tần số (cm – ) 1765 – 1735 (m) 1745 – 1715 (m) 1725 – 1705 (m) 1700 – 1680 (m) 1700 – 1660 (m) 1750 – 1725 (m) 1765 – 1745 (m) 1660 1690 – 1655 1435 – 1355 : 1435 – 1405 1360 – 1355 Ghi Đo mẫu trạng thái Dung dịch loãng Mẫu lỏng hay dung dịch đậm đặc Cetone thơm (nhiều nhân liên hợp) Cetone – ethylenic Cetone – halogen Cetone – dihalogen Orthoquinone Paraquinone (1 hay mũi hấp thu ) Chịu ảnh hưởng nhóm alkyl vị trí carbon : Nhóm methylen ( - CH2 – CO – ) Nhóm methyl ( – CO – CH3 ) 1715 – 1680 O–H – CO– O V OH δ – CO – O 3300 – 2500 675 – 590 570 – 545 Acid thơm hay acid – ethylenic (acid thơm có kết hợp nội phân tử nhóm COOH nhóm OH vị trí ortho làm giảm khoảng 50cm – Acid thẳng, dài ( n > 3); mũi chẻ ba Acid thơm >C=CH-COOH CARBOXYLATE - COO – Ion carboxylate có hai vân hấp thu dao động hóa trị đối xứng, bất đối xứng vân dao động biến dạng (bảng 11 -13) Bảng 11 - 13 Tần số hấp thu đặc trưng ion carboxylate Nhóm – COO - Dao động V C = O (đx) Tần số (cm – ) 1610 –1550 (m) V C = O (bđx) 1690 1725 – 1700 δ – CO O 1450 760 – 400 Ghi Mũi đặc trưng , muối khơng có nhóm rút điện tử Khi muối có nhóm rút điện tử, ví dụ CF3 Mũi chẻ hai hay ba (khơng có nhóm rút điện tử ) Khi muối có nhóm rút điện tử ESTER & LACTONE Tất ester lactone có mũi hấp thu đặc trưng dao động C = O O – C Dao động C = O chịu ảnh hưởng cấu trúc hợp chất giống cetone ( bảng 10 – 14) Những – lactone lactone vịng lớn (≥6) có tần số hấp thu C = O tương tự ester Những lactone vòng nhỏ – lactone có tần số dao động tăng Bảng 11 - 14 Tần số hấp thu đặc trưng ester lactone Nhóm Dao động Tần số (cm – ) Ghi 1750 –1725 (m) Ester thẳng, no – CO – V C=O C– O – C V C– O 1730 –1705 (m) 1800 – 1750 1770 – 1740 1780 – 1760 ≈1820 1275 – 1185 1160 – 1050 (m) 1310 – 1250 1200 – 1100 (m) Ester thơm hay không no Aryl vinyl ester Ester có nhóm rút điện tử gắn vào C Lactone cạnh Lactone cạnh Ester thẳng ( mũi ) Ester thơm hay không no HALOGENUR ACID Halogenur acid có dao động hóa trị C = O phụ thuộc vào loại halogen (bảng 11 – 15) Bảng 11 - 15 Tần số hấp thu đặc trưng halogenur acid Nhóm – CO – Dao động V C=O Tần số (cm – ) Ghi Acid thẳng no : Các hợp chất chứa nitrogen bao gồm amine, muối amine, imine, amidine, nitrile, isonitrile, cyanamine, diazo, muối diazinium bao gồm nhiều loại liên kết liên quan đến nitrogen liên kết N – H, > C = N – , > N – C = N – , - C ≡ N … có tần số hấp thu tóm tắt bảng 11 – 17 11 – 18 (một số hợp chất khác có chứa nitrogen cịn có liên kết C = O nên xếp chung với nhóm hợp chất carbonyl giới thiệu tần số hấp thu bảng 11 – 16) Bảng 11 – 17 Tần số hấp thu đặc trưng amine muối amine Nhóm - NH2 (amine bậc một) Dao động V N H(bđx) V N H(đx) δ NH > NH (amine bậc hai) V NH δ NH C–N V CN - NH3+ (muối amine nhất) V N H+ δ NH+ - NH3+ (aminoacid) V N H+ δ NH+ > NH2+ (muối amine nhị) V N H+ δ NH+ - NH4+ (Muối ammonium) V N H+ δ NH+ Tần số (cm – ) 3500 (tb) 3400 (tb) 3400 - 3330 (tb) 3330 – 3250 1650 – 1560 (tb) 3350 – 3310 3310 – 3300 1580 – 1490 (y) 1515 1250 – 1020 1340 – 1250 1350 – 1280 1360 – 1310 3000 - 2800 (tb) 1600-1575(m) 1550 -1504(m) 3130 - 3030 (tb) ≈ 1600 (m) ≈1500(m) 2700 - 2250 (tb) 1620-1560(m) 3300 – 3100 1435 – 1428 Ghi Dung dịch loãng Dung dịch đậm đặc ( mũi: đối xứng bất đối xứng) DĐ biến dạng “lưỡi kéo” Dung dịch loãng ( mũi) Dung dịch đậm đặc ( mũi) Rất yếu Amine nhị thơm ( mũi ) Amine thẳng, không liên hợp Amine thơm, Amine thơm, nhị Amine thơm, tam Vân nở rộng DĐ biến dạng (2 mũi) Đo thể rắn DĐ biến dạng (2 mũi) Vân mở rộng- đo thể rắn DĐ biến dạng (1 mũi) Vân mở rộng mũi Bảng 11 – 18 Tần số hấp thu đặc trưng Imine (> C = N – ) , Amidine (> N – C=N), Nitrile ( - C ≡ N ) , Isonitrile ( - N ≡ C) , Cyanamine (> N – C ≡ N), Cyanide (C≡N- ), Diazonium (ArN = N+, X- ) Nhóm - NH (của imine) Dao động V NH Tần số (cm – ) 3400 - 3300 (tb) Ghi P=O V P=O P - OH P–O–P P–O–C P–O–C V P–O 1150 1190 1299 – 1250 Phorus oxide thẳng Phorus oxide thơm Phosphoric Ester 1040 – 910 1000 – 870 1050 – 970 1260 – 1160 Rộng P – O – C thẳng P – O – C thơm 11.2.7 TẦN SỐ HẤP THU CỦA HỢP CHẤT CHỨA LƯU HUỲNH Bảng 11 – 20 Tần số hấp thu đặc trưng hợp chất chứa lưu huỳnh Nhóm Dao động Tần số (cm – ) Ghi -S–H V S– H 2600 - 2550 (y) Yếu V O– H bị ảnh hưởng (hợp chất Thiol liên kết hydrogen ) >C=S V C=S 1200 – 1050 (m) - CS – NH – V N–H ≈ 3400 3150 cm – thể rắn (Thioamide) V C=S 1300 – 1100 (m) 1550 – 1460 (m) δ N–H >S=O V S=O 1060 – 1040 (m) > SO2 V S=O 1370 – 1310 (m) 1180 – 1120 (m) 1420 – 1330 (m) 1200 – 1145 (m) - SO2 – O DĐ hóa trị bất đối xứng DĐ hóa trị đối xứng 11.2.8 TẦN SỐ HẤP THU CỦA HỢP CHẤT CHỨA NỐI ĐÔI LIỀN NHAU Bảng 11 – 21 Tần số hấp thu đặc trưng hợp chất chứa nối đôi liền Nhóm Dao động Tần số (cm – ) Ghi O=C=O 2349 (m) Carbon dioxide -N=C=O 2275 – 2250 (m) Rất mạnh; Vị trí khơng bị ảnh hưởng Isocyanate liên hợp -N=N=N– Azit -N=C=N– Carbodiimide >C=C=O Cetene -N=C=S– Isothiocyanate 2160 – 2120 (m) > C = C = NCeteneimine ≈ 2OO0 (m) 2155 – 2130 (m) Rất mạnh ≈ 2150 (m) 2140 – 1990 (m) Vân rộng mạnh