红外光谱法研究酰胺化合物的溶剂效应

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本文利用红外光谱法测定了苯甲酰胺、水杨酰胺、苯乙酰胺、乙酰苯胺和4-氟-N-甲基苯甲酰胺五个酰胺化合物在一元和二元溶剂中羰基伸缩振动频率,根据其变化规律分析研究了以上化合物在一元溶剂、二元溶剂中的溶剂效应。对于一元溶剂效应的研究,主要是利用一元溶剂体系中各样品的羰基伸缩振动频率与多种溶剂参数进行相关分析,对各参数方程的适用性进行讨论,从而遴选出能定量或半定量描述溶剂性质,且具有明确物理意义的溶剂参数。所用的单溶剂参数包括:溶剂接受数AN、Brownstein的溶剂参数S、Dimroth的溶剂参数E_T(30)以及Schleyer的线性自由能方程(LFE)。多参数方程包括:改进的KBM方程、Swain的溶剂参数方程以及线性溶剂化能关系式(LSER)。得到较好回归结果的溶剂参数有:溶剂接受数AN、Swain的溶剂参数方程和线性溶剂化能关系式(LSER)。对于二元溶剂体系,研究了溶剂组成变化对溶质-溶剂相互作用的影响,并通过对各溶质在不同的二元溶剂体系中羰基吸收谱带的归属,探讨了不同的溶剂体系中溶剂-溶质相互作用的规律、形式与机理。二元溶剂由极性溶剂和非极性溶剂组成,所用的极性溶剂包括:正丁醇、氯仿、四氢呋喃;非极性溶剂有:环己烷和四氯化碳。研究发现,氯仿不仅可以与羰基氧原子形成氢键还可以与羰基氧原子相邻的N原子形成氢键。水杨酰胺由于分子内氢键作用,使其与溶剂的相互作用方式与其余四个酰胺化合物存有明显差异。四氯化碳能与具有Lewis酸性的溶质分子中的氢生成弱氢键,并与醇溶剂之间存在溶剂-溶剂相互作用。混合溶剂的溶剂场变化对溶质羰基吸收谱带存在不可忽视的影响。
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