13.13 : IR-Spektrum-Spitzenintensität: Dipolmoment

Das Dipolmoment einer Bindung ist das Produkt aus der Teilladung eines Atoms und dem Abstand zwischen ihnen. Dipolmomente beeinflussen die Effizienz der IR-Absorption und die Spitzenintensität. Wenn eine Bindung mit einem Dipolmoment in ein elektrisches Feld gebracht wird, bestimmt die Richtung des Feldes, ob die Bindung komprimiert oder gestreckt wird. Elektromagnetische Strahlung besteht aus einer elektrischen Feldkomponente, die ihre Richtung schnell umkehrt. Daraus folgt, dass polare Bindungen abwechselnd gestrecktund komprimiert werden.

Wenn die Frequenz dieser Bindungsstreckung und -kompression mit der natürlichen Schwingungsfrequenz der Bindung übereinstimmt, kann IR-Energie von der Bindung absorbiert werden. Solche Schwingungen werden als IR-aktiv bezeichnet. Wenn eine symmetrische Bindung mit einem Dipolmoment von null vibriert, gibt es keine Änderung des Dipolmoments, was bedeutet, dass keine Energie absorbiert wird. Diese Schwingungen werden als IR-inaktiv angesehen. Dies zeigt sich bei asymmetrischen Alkenen, bei denen die C=C-Streckschwingungen IR-aktiv sind und starke Absorptionsbänder aufweisen. Bei symmetrischen Alkenen mit einem Dipolmoment von null fehlt jedoch das C=C-Streckband.

Daraus folgt auch, dass eine größere Änderung des Dipolmoments zu stärkeren IR-Absorptionenbändern mit hoher Intensität führt. Aus diesem Grund weisen C=O-Bindungen (mit einem großen Dipolmoment) Absorptionsbänder mit höherer Intensität auf als C=C-Bindungen (mit kleinen Dipolmomenten).