13.10 : Regione di Frequenza IR: Stiramento di Alcheni e Carbonili

I doppi legami negli alcheni e nei composti carbonilici mostrano frequenze di stiramento nella regione diagnostica dello spettro IR. Inoltre, gli alcheni mostrano stiramento vinilico C–H e assorbimenti di flessione fuori dal piano C–H che sono utili per identificare i modelli di sostituzione.

Le frequenze di stiramento sono influenzate da diversi fattori, come risonanza, effetti induttivi, deformazione dell'anello, momento di dipolo e legame idrogeno. Di conseguenza, la frequenza di stiramento del doppio legame carbonilico varia in diversi gruppi funzionali. Gli assorbimenti di stiramento C=O degli esteri saturi e degli acidi carbossilici compaiono rispettivamente a 1735–1750 cm^-1 e 1710–1780 cm^-1, mentre le frequenze di stiramento del carbonile ammidico compaiono a 1630–1690 cm^-1. Mentre lo stiramento carbonilico di aldeidi e chetoni è osservato nell'intervallo 1680–1750 cm^-1, le aldeidi mostrano il caratteristico assorbimento di stiramento C–H. Rispetto ai composti carbonilici saturi, la delocalizzazione riduce gli assorbimenti di stiramento C=O nei composti carbonilici aromatici e insaturi.

I gruppi carbonilici mostrano forti segnali IR a causa del loro grande momento di dipolo derivante da effetti di risonanza e induttivi. Quando il legame vibra, il dipolo oscilla e il legame è circondato da un campo elettrico oscillante. Questo campo elettrico oscillante interagisce con il campo elettrico della radiazione IR, aumentando l'efficienza dell'assorbimento IR.

I doppi legami alchenici, con momenti di dipolo molto più piccoli, hanno campi elettrici oscillanti più deboli che sono inefficienti nell'assorbire la radiazione IR. Di conseguenza, i legami C=C producono segnali relativamente deboli, mentre i segnali di assorbimento carbonilici sono tra i più forti nello spettro IR.