ИК-спектроскопия альдегидов и кетонов

В спектрах альдегидов и кетонов имеется интенсивная полоса валентного колебания в диапазоне 1775-1645 см-1; другая полоса умеренной или низкой интенсивности при 2830-2690 см-1, характерная только для спектров альдегидов, часто имеет форму дублета.

Как и в спектрах других, карбонильных соединений, сопряжение группы C=O альдегидов и кетонов с двойными связями, арильными системами или ненасыщенными полярными группами индуцирует сдвиг полосы валентных колебаний связи C=O в сторону меньших волновых чисел. Одна двойная связь индуцирует сдвиг примерно на 30 см-1. Расширение системы сопряженных связей сопровождается дополнительным, но меньшим по абсолютной величине сдвигом, поскольку эффект сопряжения неаддитивен. Водородная связь также может индуцировать сдвиг в сторону меньших волновых чисел. Напротив, если карбонильная группа является частью напряженной циклической системы, то полоса валентных колебаний связи C=O смещается в сторону больших волновых чисел; так, lmax ненапряженного циклогексанона и напряженного циклопентанона равны 1715 и 1745 см-1 соответственно (см. рис. 1 и рис. 2).

a-Галогенирование кетонов обычно индуцирует сдвиг полосы поглощения в сторону больших волновых чисел, но в циклических системах величина этого сдвига зависит от угла между карбонильной группой и связью углеродѕгалоген.

Таблица 1. Максимумы поглощения в ИК-спектрах альдегидов и кетонов

Типы связей и колебаний Диапазон, см-1 Примечания
Альдегиды
Валентные колебания связей С-Н
Алкил-СНО 2830-2810,
2720-2690
Две полосы слабой интенсивности
Арил-СНО 2830-2810,
2750-2720
Две полосы слабой интенсивности
Деформационные колебания связей С-Н 
RCHO 975-780 В структурном анализе малоинформативны
Валентные колебания связей C=O
Алкил-СНО 1740-1720 Интенсивная полоса; волновое число максимума уменьшается при сопряжении
Арил-СНО 1715-1695 Интенсивная полоса; волновое число максимума зависит от природы и расположения заместителей
Кетоны
Валентные колебания связей C=O
(Алкил)2СО 1725-1705 Интенсивная полоса; волновое число максимума зависит от сопряжения, а в циклических системах и от напряжения цикла
Алкил-СО-арил Около 1690  
(Алкил)2СО 1670-1660  
Сопряженные еноны Около 1675 Возможность существования нескольких стереоизомеров может привести к появлению нескольких полос
Сопряженные диеноны Около 1665 Возможность существования нескольких стереоизомеров может привести к появлению нескольких полос
Циклобутаноны Около 1775  
Циклопентаноны Около 1750  
Циклогексаноны Около 1715  
Макроциклические кетоны 1715-1705  

Примеры спектров:

ИК-спектр циклопентанона
Рисунок 1. ИК-спектр циклопентанона

ИК-спектр циклогексанона
Рисунок 2. ИК-спектр циклогексанона

ИК-спектр бутаналя
Рисунок 3. ИК-спектр бутаналя

ИК-спектр бензальдегида
Рисунок 4. ИК-спектр бензальдегида

ИК-спектр ацетона
Рисунок 5. ИК-спектр ацетона

ИК-спектр бензофенона
Рисунок 6. ИК-спектр бензофенона

Посмотреть диаграму поглощения органических функциональных групп.

Спектральные свойства карбонильных соединений: