13.14 : Уширение пиков ИК-спектра: водородная связь.

Частота колебаний связи прямо пропорциональна ее прочности. В результате более сильные связи колеблются на более высоких частотах, а более слабые — на более низких. Валентное колебание сильной связи O–H в спиртах и ​​фенолах (очень разбавленный раствор или газовая фаза) проявляется как острый пик при 3600–3650 см^-1.

Однако, степень водородной связи влияет на наблюдаемую частоту растяжения и уширение полосы. Межмолекулярная или внутримолекулярная водородная связь ослабляет связь O–H, что приводит к диапазону прочности связи (3300–3400 см^-1). Таким образом, водородно-связанное валентное колебание O–H в концентрированных растворах проявляется как широкий сигнал в ИК-спектроскопии. В умеренно разбавленных растворах острый сигнал от свободного растяжения O–H проявляется рядом с широким сигналом от водородно-связанного O–H.

Когда наличие объемных групп препятствует водородным связям, острая полоса наблюдается независимо от физического состояния спирта или фенола. Аналогично, молекулы, демонстрирующие внутримолекулярные водородные связи, демонстрируют широкую полосу независимо от концентрации. Например, орто-карбонилзамещенные фенолы демонстрируют широкий сигнал при 3200 см^-1 при всех концентрациях.

В карбоновых кислотах межмолекулярные водородные связи между двумя молекулами приводят к образованию димеров. Полоса O–H проявляется как очень широкий пик (2400–3400 см^-1) с центром при ≈3000 см^-1.