Mở đầu
Phổ IR là một đồ thị, nhưng điều cần đọc trước không phải mọi đỉnh nhỏ. Ta xác định trục, tìm tín hiệu đặc trưng rồi đối chiếu bảng nhóm chức.
Trục số sóng và dải hấp thụ
Trục ngang của phổ IR thường là số sóng $\tilde\nu$, đơn vị cm⁻¹. Trên cách trình bày thường gặp trong SGK, số sóng lớn nằm phía trái; phổ biểu diễn độ truyền qua nên vân hấp thụ hướng xuống.
Tín hiệu IR thường là một **dải**, không nhất thiết là một vạch mảnh. Khi đọc phổ cần phối hợp vị trí, độ rộng và cường độ tương đối; một tín hiệu riêng lẻ hiếm khi đủ để khẳng định toàn bộ cấu tạo phân tử.
Kiểm tra nhanh
Dải hấp thụ mạnh khoảng 1700 cm⁻¹ thường gợi ý liên kết nào?
O–H thường nằm ở vùng số sóng cao hơn và hay có dạng rộng.
Liên kết carbonyl C=O thường hấp thụ mạnh gần 1650–1750 cm⁻¹.
C–Cl thường ở vùng số sóng thấp hơn.
N₂ đối xứng không cho dải IR kiểu được hỏi.
Lời giải
**Cách làm**
Dải mạnh quanh 1700 cm⁻¹ là dấu hiệu quan trọng của nhóm carbonyl C=O.
Các vùng tín hiệu nên nhớ
Các khoảng đặc trưng trong bảng của SGK:
- O–H của alcohol: 3500–3200 cm⁻¹.
- N–H của amine: 3300–3000 cm⁻¹.
- Aldehyde: C–H ở 2830–2695 cm⁻¹ và C=O ở 1740–1685 cm⁻¹.
- Ketone: C=O ở 1715–1666 cm⁻¹.
- Carboxylic acid: O–H ở 3300–2500 cm⁻¹ và C=O ở 1760–1690 cm⁻¹.
- Ester: C=O ở 1750–1715 cm⁻¹.
Vị trí thực tế có thể thay đổi theo cấu tạo; phải đối chiếu bảng của đề và phối hợp nhiều tín hiệu.
Cách suy luận từ phổ
1. Tìm dải rộng của O–H hoặc N–H ở vùng số sóng cao.
2. Tìm dải C=O mạnh quanh 1700 cm⁻¹.
3. Đối chiếu các tín hiệu với công thức phân tử và dữ kiện hóa học khác.
4. Chỉ kết luận ở mức dữ kiện cho phép.
Ví dụ, một chất có dải rất rộng 2500–3300 cm⁻¹ và dải mạnh gần 1710 cm⁻¹ phù hợp với nhóm –COOH hơn nhóm –OH của alcohol.
Ví dụ mẫu: Đối chiếu dải C=O
Trong bốn chất ethanol, methanol, dimethylamine và acetone, chỉ acetone có nhóm C=O. Vì vậy, phổ có vân hấp thụ 1686 cm⁻¹ nằm trong vùng 1715–1666 cm⁻¹ của ketone phù hợp với acetone.
Không thể từ một vân C=O kết luận mọi mẫu đều là acetone; kết luận trên còn dựa vào danh sách chất đã cho.
Luyện tập
Phổ có dải rộng trong vùng 3500–3200 cm⁻¹ nhưng không có dải mạnh quanh 1700 cm⁻¹ phù hợp nhất với loại nào?
O–H alcohol cho dải rộng; không có C=O phù hợp với alcohol đơn chức thông thường.
Ketone phải có dải C=O.
Aldehyde phải có dải C=O.
Ester phải có dải C=O.
Lời giải
**Cách làm**
Dải O–H rộng kèm sự vắng mặt của C=O gợi ý alcohol; vẫn cần phối hợp công thức và dữ kiện khác để khẳng định chất cụ thể.
Ghi nhớ
- IR chủ yếu giúp nhận nhóm chức.
- Đọc đồng thời vị trí, hình dạng dải và các dữ kiện khác; không đồng nhất đỉnh riêng lẻ với toàn bộ cấu tạo.
Đang học