13.10 : Région de fréquence IR: étirement des alcènes et des carbonyles

Les doubles liaisons dans les alcènes et les composés carbonyles présentent des fréquences d'étirement dans la région diagnostique du spectre IR. De plus, les alcènes présentent des étirements vinyliques C–H et des absorptions de flexion hors plan C–H qui sont utiles pour identifier les modèles de substitution.

Les fréquences d'étirement sont affectées par plusieurs facteurs, tels que la résonance, les effets inductifs, la contrainte de cycle, le moment dipolaire et la liaison hydrogène. Par conséquent, la fréquence d'étirement de la double liaison carbonyle varie dans différents groupes fonctionnels. Les absorptions d'étirement C=O des esters saturés et des acides carboxyliques apparaissent respectivement à 1735–1750 cm⁻¹ et 1710–1780 cm⁻¹, tandis que les fréquences d'étirement des amides carbonyles apparaissent à 1630–1690 cm⁻¹. Alors que l'étirement du carbonyle des aldéhydes et des cétones est observé dans la gamme 1680–1750 cm⁻¹, les aldéhydes présentent l'absorption caractéristique de l'étirement C–H. Par rapport aux composés carbonyles saturés, la délocalisation diminue les absorptions d'étirement C=O dans les composés carbonyles aromatiques et insaturés.

Les groupes carbonyle présentent des signaux IR forts en raison de leur grand moment dipolaire résultant de la résonance et des effets inductifs. Lorsque la liaison vibre, le dipôle oscille et la liaison est entourée d'un champ électrique oscillant. Ce champ électrique oscillant interagit avec le champ électrique du rayonnement IR, augmentant l'efficacité de l'absorption IR.

Les doubles liaisons alcènes, avec des moments dipolaires beaucoup plus petits, ont des champs électriques oscillants plus faibles qui sont inefficaces pour absorber le rayonnement IR. En conséquence, les liaisons C=C produisent des signaux relativement faibles, tandis que les signaux d'absorption des carbonyles sont parmi les plus forts du spectre IR.