Obraz (2489)

64

otrzymanie dwóch produktów świadczyłoby w sposób bezwględny, że substrat ras budowę orto, trzy produkty dowodziłyby budowy meta a powstawanie tytko jednego produktu byłoby dowodem, że substrat jest izomerem para.

izomer para

Obecnie, wobec rozpowszechnienia szybkich i niezawodnych metod spektroskopowych. chemiczne dowody budowy nie mają już tego co dawniej znaczenia.

12. Spektroskopia w zakresie ultrafioletu, światła widzialnego i podczerwieni

Do hadaitia budowy cząsteczek stosuje się promieniowanie o różnych zakresach długości fal, od ultrafioletu aż do fal radiowych. Ogólny sposób postępowania polega na tym, że przez próbkę badanego związku przepuszcza się

właściwe dla danej metody promieniowanie elektromagnetyczne i mierzy jego natężenie w porównaniu z promieniowaniem padającym na próbkę. Wynikiem pomiaru jest widmo absorpcyjne substancji. Widma są zapisywane w postaci wykresów, pokazujących natężenie promieniowania przepuszczonego przez próbkę jako funkcję długości fali.

Widmo ma wartość poznawczą gdy pewne zakresy promieniowania są absorbowane selektywnie. W widmie widać wtedy tzw. pasma absorpcyjne, których położenie i natężenie pozwalają na identyfikację określonych fragmentów budowy związku.

Spektroskopia lfV-VIS

Metodą, która najwcześniej znalazła zastosowanie w chemii organicznej, jest spektroskopia w zakresie bliskiego ultrafioletu i światła widzialnego (spektroskopia UV-VIS, ang. ultraviolet-visible). W metodzie tej, nazywanej też spektroskopią elektronową, stosuje się promieniowanie ultrafioletowe w zakresie 200 - 400 nm oraz widzialne, czyli o długościach fal mieszczących się w przedziale 400 - 750 nm. Nazwa .spektroskopia elektronowa” pochodzi stąd. że absorpcja kwantów światła o tych zakresach długości fal powoduje wzbudzenie cząsteczek, polegające na przeniesieniu elektronów na wyższe poziomy energetyczne. Wzbudzeniu mogą ulegać elektrony n oraz elektrony niewiążące, czyli znajdujące się na orbitalach p, które nie biorą udziału w tworzeniu wiązań.

Widma z jakimi najczęściej mamy do czynienia w chemii organicznej, zawierają pasma absorpcyjne odpowiadające przejściu elektronów z wiążących orbitali ir na antywiążące orbitale a* (wzbudzenia n-» a*). Pasma te występują jednak w widmach tylko tych związków, które zawierają zdelokalizowane orbitale x. Dzięki temu spektroskopia UV-VIS jest narzędziem do wykrywania zdelokalizowanych (sprzężonych) wiązań podwójnych i pierścieni aromatycznych. Na tym polega jej największe znaczenie dla chemii organicznej.

Widma UV-VIS są zwykle podobne do pokazanego na rys. 3.1. widma aspiryny. Pasma absorpcyjne w tych widmach są szerokie a ich liczba jest niewielka. Dlatego widma UV-VIS zawierają niewiele informacji strukturalnych.

Z widma na rys. 3.1. można odczytać, że w cząsteczce aspiryny znajduje się pierścień benzenowy.

Widma elektronowe są wykresami zależności między absorhancją i długością fali światła. Absorbancja A jest zdefiniowana równaniem: