Ximiya texnologiya fakulteti

3.1 Elektron spektroskopiya usıllarınıń qollanılıw tarawları hám áhimiyeti

Dúzilisi úyrenilip atırǵan element UB tarawda jutılıw maksimumına iye bolmasa, onıń quramında diyen, poliyen sistemalarınıń, aromatik sheńber hám karbonil gruppası joq ekenliginen derek beredi.

Eger molekulada bir qos baylanıs yamasa úsh baylanıs bolsa, yaǵnıy etilen hám atsetilenniń ápiwayı tuwındılarınıń UF spektrin názerde tutsaq, olarǵa tiyisli bolǵan *elektron ótiw maksimumınıń ma`nisi 200 nm den kishi mánisli tarawda kórinetuǵın boladı, sol sebepli bunday birikpeler ámeliyatda UB spektri menen úyrenilmeydi, biraq qos baylanıslar sanınıń artıp barıwı molekulada yutilish maksimumların úlken tolqın uzınlıq tarawda kórinetuǵın bolıwına baslawshı boladı.
Konyugirlengen baylanıslı diyenler ushın * ótiwge tiyisli bolǵan jutılıw 215-270 nm aralıǵında júz berip, spektr maksimuminiń mánisleri diyen dúzilisine de baylanıslı boladı. Eger diyen trans-konformatsiyalı dúziliste bolsa, onıń jutılıw maksimumi sis- konformatsiyadan kishilew mánisli tarawda kórinetuǵın boladı
(4-keste). Molekulada qos baylanıslardıń jaylasıwına qaray izomer birikpeleri bir-birinen parıq etiw múmkin.
Sonday eken, elementlerdıń UF tarawda jutılıw maksimumi tiykarında molekula quramında poliyen sistema bar ekenin hám konyugirlengen qos baylanıslardıń sanın anıqlaw múmkin.
Quramında karbonil gruppası tutqan elementler - aldegidlar, ketonlar, karbon kislotaları hám olardıń tuwındıları tábiyatda hám sintetik ximiyada keń tarqalǵan birikpeler esaplanadı. Toyınǵan aldegid hám ketonlar ushın jutılıw maksimumi 275-290 nm. di quraydı hám jutılıw n* elektron ótiwge tiyisli esaplanadı. Bul ótiw simmetriya boyınsha qadaǵan etilgen bolǵanı ushın maksimum intensivligi kishi boladı (ε=15-20 ). Aldegid hám ketonlar jutılıw maksimuminıń mánisine eritiwshiniń tábiyatı tásir etedi. Karbonil gruppası menen vodorod baylanıs payda etiwshi eritiwshiler (>C=O... H-O-R) jutılıw maksimuminıń ma`nisinen kishi tolqın
uzınlıq tarawǵa (gipsoxrom) jılısıwına sebepshi boladı, sebebi vodorod baylanısınıń payda bolıwı p-orbitaldıń energetikalıq jaǵdayın azaytadı.
Kislotalı ortalıqta n* elektron ótiw maksimumı baqlanbaydı, sebebi bul sharayatta karbonil gruppaındaǵı kislorodtıń bólistirilmegen elektronları kislotanıń vodorod ionları menen baylanısıp qaladı, yaǵnıy protonlanıw hádiysesi júz beredi. Karbonil gruppasına tiyisli bolǵan maksimum tiykarınan úlken tolqın uzınlıǵ daǵı tarawda kórinetuǵın boladı.
To'yinmagan aldegid hám ketonlar UB tarawda joqarı intensivlikdegi n* hám kem intensivlikdegi n * elektron ótiwlerge tiyisli jutılıw maksimumların kórinetuǵın etedi. Karbonil gruppasına tiyisli bolǵan n* elektron ótiw toyınǵan aldegid hám ketonlarǵa salıstırǵanda toyınbaǵan birikpelerde úlken mánisli tolqın uzınlıq tarawında jutılıw maksimumin payda etedi.
Aromatik birikpelerdiń UF spektri quramalılıǵı hám ayrıqshalıǵı menen ajıralıp turadı. Benzol UF tarawda eki maksimumdı, yaǵnıy _макс200 nm (ε=8000 ) hám _макс255 nm (ε=200) payda etedi. Eger benzol sheńberinde orınbasar bolsa, jutılıw maksimumi orınbasarlardıń tábiyatına baylanıslı boladı. Mısalı, alkil radikali +6 nm, galogen +9 nm, OH, OCH₃ +15 nm, NH2 bolsa +25 nm ge asıradı (5-súwret).

7-súwret.Benzol hám onıń tuwındıları
UF spektrlari: 1-benzol; 2-fenol; 3-anilin.
Eger benzol sheńberindegi orınbasarlar sanı eki bolsa, jutılıw maksimumları orınbasarlardıń bir-birine salıstırǵanda sheńberde jaylasıwına hám orınbasar elektrono-donor yamasa elektrono-akseptorlıǵına da baylanıslı boladı. Orta hám meta izomerli benzol tuwındılarınıń UF spektrleri bir-birine uqsas, biraq para-izomerlerdiki bolsa olardan keskin parıq etip, bir intensiv jutılıw maksimumin kórsetedi.
Kondensirlangen aromatik birikpelerdiń UF tarawdaǵı jutılıw maksimuminıń intensivligi joqarı bolıp, olarda benzolǵa salıstırǵanda bataxrom jılısıw kórinedi.
Máselen, naftalin _макс221 nm (=117000), 275 nm (=10000), 297 nm (=650), antratsen _макс251 nm (=200000), 265 nm (=7500).
Keltirilgen maǵlıwmatlar toyinbaǵan geteroshınjırlı birikpelerdiń UF tarawda jutılıw maksimumlari benzol molekulasınıń jutılıwına jaqınlıǵınan derek beredi.
Eger geteroshınjırlı birikpeler qosbaylanıs tutqan birikpeler menen baylanısqan bolsa, bataxrom jılısıwdı baqlaw múmkin.
Eger benzol shınjırı bes shınjırlı geteroatom tutqan birikpe menen kondensirlangen bolsa, mısalı indol sistemasında, eki jutılıw maksimumi kórinedi.
(7-súwret).


JUWMAQ
Temanı úyreniwde tómendegi juwmaqlardı keltirdim. Spektroskopiya materiya hám nurlanıw arasındaǵı baylanıslılıqtı úyreniwshi ilimiy taraw bolıp tabıladı. Tariyxtan, spektroskopiya aq jaqtılıqtıń ashıq denelerden ótip atırıp, tolqın uzınlıqları túrli bolǵan reńlerge ajırasıwın baqlawdan baslanǵan. Keyinirek bul konsept tekǵana kóriniwshi jaqtılıq, bálki hár qanday elektromagnit nurlanıwdıń element penen óz-ara tásirleniwin óz ishine qamtıp aldı. Spektroskopik maǵlıwmat ádetde spektr járdeminde beriledi.
Ulıwma aytqanda bul birinshi dáwirde spektroskopiya tek tájiriybeli pán retinde rawajlandi. Bul dáwirde elementler shıǵarǵan spektrleri sol elementtıń shólkemlesken atom hám molekulalar arasındaǵı baylanısıwdıń mánisi ashıp berilmegen.
Hár bir spektral sızıq (jutılıw, shıǵarıw hám shashıraw ) óziniń chastotası menen, integral hám spektral intensivligi menen dipolyarizasiya koefficienti menen yarım keńligi menen hám basqa shamaları menen xarakterlenedi.
Spektral sızıqlardıń intensivlikleri ótiw múmkinshiligine baylanıslı. Shama menen E₁ hám E₂ energiyaler menen xarakterlenetuǵın stasionar jaǵdaylar berilgen bolsın. Bul jaǵday daǵı sermolekulalikti yamasa molekulalardıń tıǵızlıǵın N₁ hám N₂ menen belgileymiz. Qandayda dt waqıt ishinde birinshi jaǵdaydan ekinshi jaǵdayǵa energiyanı jutıw menen ótken molekulalardıń sanı tómendegige teń boladı.
Elektromagnit spektriniń ultrafiolet tarawı tolqın uzınlıǵın mánisleri menen bir-birinen keskin parıq etetuǵın eki qıylı tarawlarǵa, yaǵnıy uzaq ultrafiolet hám jaqın ultrafiolet tarawlarǵa bólinedi. Birinshi tarawdaǵı tolqın uzınlıǵınıń ma`nisi 190 nm den kishi bolıp, onıń aqırǵı kishi ma`nisi rentgen nurlarınıń tarawına jaqınlasadı. Jaqın ultrafiolet tarawǵa tiyisli bolǵan tolqın uzınlıqtıń mánisi 190 nm den joqarı bolıp 450 nm ge shekem bolǵan tarawdı óz ishine aladı. Uzaq ultrafiolet tarawdı úyreniw quramalı ásbap -úskenelerdi talap etedi.