13.10 : منطقة التردد تحت الأحمر: تمدد الألكين والكربونيل

تظهر الروابط المزدوجة في الألكينات والمركبات الكربونيلية ترددات تمدد في المنطقة التشخيصية من طيف الأشعة تحت الحمراء. بالإضافة إلى ذلك، تظهر الألكينات تمدد الفينيل C–H وامتصاصات الانحناء خارج المستوى C–H والتي تكون مفيدة لتحديد أنماط الاستبدال.

تتأثر ترددات التمدد بعدة عوامل، مثل الرنين والتأثيرات الاستقرائية وإجهاد الحلقة وعزم ثنائي القطب والرابطة الهيدروجينية. وبالتالي، يختلف تردد تمدد الرابطة الكربونيلية المزدوجة في مجموعات وظيفية مختلفة. تظهر امتصاصات تمدد C=O للإسترات المشبعة والأحماض الكربوكسيلية عند 1735– 1750 سم^-1 و1710– 1780 سم^-1 على التوالي، بينما تظهر ترددات تمدد الكربونيل الأميدية عند 1630– 1690 سم^-1. في حين لوحظ تمدد الكاربونيل للألدهيدات والكيتونات في نطاق 1680 – 1750 سم^-1، فإن الألدهيدات تظهر امتصاص تمدد C–H المميز. وبالمقارنة مع مركبات الكاربونيل المشبعة، فإن عدم التوطين يقلل من امتصاص تمدد C=O في مركبات الكاربونيل العطرية وغير المشبعة.

تُظهر مجموعات الكاربونيل إشارات قوية للأشعة تحت الحمراء بسبب عزم ثنائي القطب الكبير الناشئ عن تأثيرات الرنين والحث. عندما تهتز الرابطة، يتذبذب ثنائي القطب، وتحيط الرابطة بحقل كهربائي متذبذب. يتفاعل هذا المجال الكهربائي المتذبذب مع المجال الكهربائي للإشعاع تحت الأحمر، مما يزيد من كفاءة امتصاص الأشعة تحت الحمراء.

تتمتع الروابط المزدوجة للألكين، ذات عزم ثنائي القطب الأصغر بكثير، بمجالات كهربائية متذبذبة أضعف وغير فعالة في امتصاص الإشعاع تحت الأحمر. ونتيجة لذلك، تنتج روابط C=C إشارات ضعيفة نسبيًا، في حين تعد إشارات امتصاص الكاربونيل من بين الأقوى في طيف الأشعة تحت الحمراء.