2. ИНФРАКРАСНЫЕ СПЕКТРЫ ПОГЛОЩЕНИЯ СОПРЯЖЕННЫХ ЕНАМИНОВ 115
$-Аминовинилкетоны. Характеристики ИК-поглощения в об ласти 3 и 6 мкм для наиболее характерных соединений приве дены в таблице 23. Анализ ИК-спектров АВК удобно начать с ЧЫ-замещенных соединений. Спектр поглощения этих веществ в области 6 мкм весьма прост и состоит из двух, реже трех по лос (см., например, [43, 349, 377, 389, 590]). Для ЧЧдизаме-
щенных систем стерически возможны только конфигурации В и Г, причем копланарность даже этих форм зависит от объема заместителя [230, 389] при атомах углерода или азота. Высо кочастотная полоса в области 6 мкм, несмотря на возможностьвзаимодействия колебаний \’с=о и vc=c, преимущественно отно сится к карбонильной группе. транс-Б-цис-Изоыеры в неассоциирующихся средах полосу vc=o имеют в области 1677— 1646 см-1 (см. табл. 23 и работы [50, 389]). Слегка скошенная транс-s- транс-форма нециклических АВК эту полосу имеет в области 1614— 1627 см-1 (см. табл. 23 и работу [389]); по некоторым данным, высшая граница частот vc=o циклических транс-s- транс-систем находится около 1640 см-1 [50]. Полоса в области 1550 см-1 однозначно относится к колебаниям связи С= С. По лосы vc=o и vc=c для TpaHC-s-цис-изомеров по частотной шкале взаимно удалены на 80— 104 см-1; в случае Tpanc-s-транс-форм это расстояние меньше — 45—68 см-1 (см. табл. 23 и работу
[50]).
Таким образом, спектр ЧЧдизамещенных АВК, так же как эфиров (см. выше), в области 6 мкм расшифровывается просто. Тем не менее и в этих, наиболее простых примерах на ча стоте колебаний связей С= 0 и С = С сказывается масса нахо дящихся рядом групп. Это отчетливо видно при сравнении по глощения енаминов XXI и XXII в тетрахлорэтиленовых раст ворах [389].
Для соединения XXI |
полосу |
vc=o |
наблюдают при 1668± |
|
± 6 см-1, в то время как его аналоги |
(XXII) соответствующий |
|||
максимум имеют при 1653± 5 см-1. |
|
|
||
а |
р |
|
<х |
В |
R—СО—СН = СН—N R / |
R—СО--CD = CD—N R2' |
|||
XXI |
|
|
XXII |
|
В ИК-спектрах растворов, по сравнению с чистыми енаминами, полосы в области 6 мкм сдвигаются в сторону больших частот (см. табл. 23, спектры 7— 11), так как растворение свя зано с освобождением молекул от поляризационных и кристал-
лостерических факторов [13, 43, 344, 377, 389, 590, 772].
Из-за простоты колебательных спектров на некоторых ЧЧдизамещенных АВК можно отдельно проследить влияние сопряжения на положение полос связей С = 0 и С=С. Приводим
116 |
ГЛАВА IV. СПЕКТРОСКОПИЯ СОПРЯЖЕННЫХ ЕНАМИНОВ |
Т а б л и ц а 23 |
ПОГЛОЩ ЕНИЕ НЕКОТОРЫХ З-АМИНОВИ НИЛ КЕТОНОВ, ОБЛАСТИ |
Ль |
|
Соединение |
гт/п |
|
|
1 |
|
2 |
1 |
|
|
2 |
|
rcoch=ch-nh2 |
3 |
|
|
|
|
|
4 |
|
|
5 |
} |
t^HCHj |
6 |
I |
CHJCOCH=C-CH3 |
j |
|
|
7 |
\ |
CH3COCH=C-CHj |
8 |
/ |
cnch£ h2-n-ch3 |
9CH3COCH=CHN(C2H5\
10(СНДС-СОСН =ch-n(c1h4\
11CH£(NH2>CH-C0C»H5
12сн3-с=снсос»н5
13 |
NHC,HS |
|
14 |
CtH,COCH=C-CH5 |
|
|
|
NHCH2C,H5 |
15 |
c6h.coch=c'nCI>0 |
|
|
|
c,H5 |
16 |
c a |
|
|
< |
|
|
0 1 |
|
17 |
|
|
18 |
|
|
Изомер
3
Ц- Ц
Ц- Ц
Т - Ц
Т- Ц +
+Ч-Ц
Ц- Ц
Ц- Ц
Т- Ц
Т- Ц
Т- Ц
Т- Ц
Ц- Ц
Ц- Ц
Ц- Ц
Ц- Ц
Т - Ц
т-т
т-т т-т
Среда
4
ф
СНС13
вм
СНС1з
вм
СС14
вм
ссц
СС14
вм
' вм
вм
СС14
вм
вм
СС14
вм
СС14
2. ИНФРАКРАСНЫЕ СПЕКТРЫ |
ПОГЛОЩЕНИЯ |
СОПРЯЖЕННЫХ |
ЕНАМИНОВ Ц 7 |
|
6 И 3 МКМ* |
|
|
|
|
Частоты поглощения кратных |
связей и полоса |
6 NH |
VN Н |
Источник |
5 |
|
|
6 |
7 |
1638ос |
>** |
|
|
|
|
1638ос |
1601с |
|
1664с |
1619с |
|
1661ос |
16160С |
|
1646ср |
1587ср |
|
1618 |
1586 |
|
1618 |
1586 |
|
1636 |
— |
|
1655 |
|
|
1664 |
— |
|
1645 |
— |
|
1625 |
1593 |
1568 |
1617 |
1589 |
1549 |
1609 . |
1596 |
1570 |
1598 |
1598 |
1514 |
1628 |
1598 |
1578 |
|
|
1491 |
1625 |
|
1560 |
1607 |
|
1560 |
1610 |
|
1560 |
1497ос
1497с
~ 1500
1544ос
1483
1524
1524
1Д41
1554
1574
1616
1560
1533
1522
1554
1497
1536
3197с; 3302с;
3380с
3295; 3522
3166с; 3292с;
3360с
3225*** 3435ос 3545ос
3174; 3245
3174
3224
—
—
3140
3280
П
П
3190
—
—
—
[385]
[385]
[385]
[385]
[62]
[62]
[377]
[772]
[590]
[43]
[514]
[374]
[374]
[377]
[377]
[349]
[590]
[590]
3*
118 |
ГЛАВА IV. СПЕКТРОСКОПИЯ |
СОПРЯЖЕННЫХ |
ЕНАМИНОВ |
|
2 |
|
|
19 I |
|
ц-ц |
ВМ |
|
сн3сосн=с-сн3 |
|
ВМ |
20 |
|
СС14 |
|
NH* |
Ц-Ц |
||
21 |
|
ц-ц |
СС14 |
ц-ц — цис-э-цис-; т-ц — транс-Б-цис-] т-т — транс-Б-транс-', ВМ — ва
применяются следующие обозначения интенсивности полос [385]: ос — очень рекрывается поглощением связи v c h .
**Полоса скрыта под соседней полосой.
***Спектр смеси двух изомеров.
ИК-спектры образцов двух енаминов:
|
|
|
Н |
О |
н |
I |
|
|
|
|
I |
и |
|
||
|
|
|
(СН3)2 Ы /С* С / С ч С ^ СчЫ(СН3) г |
||||
|
|
|
|
н |
А |
|
|
|
|
|
|
XXIV |
|
||
vc=o |
1645 см-1 |
[340] |
vc = o |
1622 |
см- 1 |
[766] |
|
vc = c |
1527 см- 1 |
vc = c |
1540 |
см- 1 |
|||
|
|
||||||
В соединении XXIV карбонильная группа поляризуется двумя аминными остатками, поэтому полоса этой связи находится в области гораздо более низких частот. Наоборот, на один амино-
винильный остаток приходится меньший эффект |
С = 0 группы, |
||
и vc=c у соединения XXIV имеет более |
высокое |
значение, |
чем |
у XXIII. |
|
|
АВК |
Расшифровка спектров поглощения |
N-незамещенных |
||
требует применения метода дейтерообмена или, в худшем слу чае, смены нескольких растворителей. Енамины этой группы, не имеющие углеродного заместителя при р-атоме углерода (XXI, R/ = H), склонны к цис-транс-изомеризации. транс-Б-цис-Формы
(см. с. 113, Г) высокочастотную полосу имеют при более высо ких частотах, чем цис-Б-цис- (А) или транс-Б-транс-аналоги (В)
(см. табл. 23, спектры 1—4 и работу [746]). Со временем в растворах гранс-форма переходит частично в цис-изомер [385,
2. ИНФРАКРАСНЫЕ СПЕКТРЫ ПОГЛОЩЕНИЯ СОПРЯЖЕННЫХ ЕНАМИНОВ 119
|
|
|
|
О к о н ч а н и е т а б л и ц ы 23 |
|
|
|
5 |
|
6 |
7 |
1621 |
1621 |
1538 |
|
3350; 3180 |
[772] |
1620 |
1596 |
1542 |
1524 |
3340; 3170 |
[62] |
1631 |
1597 |
1534 |
|
3170; 3240; |
[772] |
|
|
|
|
3380; 3490 |
|
1624 |
1596 |
1542 |
|
3168; 3376; |
[62] |
|
|
|
|
3493 |
|
зелиновое масло; Ф — тонкий фильм без растворителя. Для спектров 1—4 сильная; с — интенсивная; ср — средней интенсивности. П — полоса пе-
Полосы в области 1610 см-1 спектров этих соединений (см. табл. 23) относятся к деформационным колебаниям связей группы
—NH2, так как при дейтерировании образцов они исчезают [385, 746]. Однако при этом часто меняется и положение дру гих полос в области 6 мкм (см. также материал по ИК-спектрам инденовых систем на с. 128 и след.). Поэтому в случае N-неза мещенных АВК колебания связей N—Н участвуют в индивиду альных или комбинированных колебаниях групп С= 0
или С= С.
Несколько противоречивы сведения по ИК-спектрам 2-амино- пентен-2-оиа-4 (см. спектры 19, 20). Соединению приписывается цис-Б-цис-стро&пт с внутримолекулярной ВС [62, 514, 772]
(см. с. 83). В спектре этого вещества наблюдалась также малои-нтенсивная полоса около 1705 см-1, в связи с чем обсуж дался вопрос о р-кетоиминной таутомерной форме [62, 514]; другие авторы, однако, эти данные ставят под сомнение [398, 772]. Полосы в области 3170 см -1 при растворении енамина и понижении концентрации раствора не меняются, следовательно, они относятся к ВВС енамина. В то же время при разбавлении растворов интенсивность полосы при 3490 см-1 повышается за счет полосы при 3380 см-1 [62, 772]. Последние две полосы мо гут быть отнесены соответственно к колебаниям свободных и межмолекулярно ассоциированных групп N—Н. Таким обра зом, N-незамещенные АВК в области 3 мкм характеризуются поглощением свободной и ассоциированной связей N—Н [46, 62, 229, 377, 385, 514, 746, 772]. Сходный концентрационный эф фект поглощения давал и 2-амино-3-цианопентен-2-он-4 [781]. Но в этом случае, в разбавленных растворах, полоса свободных колебаний v n h является интенсивной; представляется возмож-
120 ГЛАВА IV. СПЕКТРОСКОПИЯ СОПРЯЖЕННЫХ ЕНАМИНОВ
ным, что растворы этого енамина содержат значительные коли чества форм без внутримолекулярных водородных связей.
N-Алкиламиновинилкетоны образуют наиболее прочные ВВС. Если индивидуальный АВК существует в цис-э-цис-форме, его
спектр поглощения практически не меняется ни при растворе нии образца [62, 772], ни при разбавлении растворов [46] (см. табл. 23, спектры 5, 6). АВК, содержавшие до растворения также и гранс-формы, при растворении практически полностью переходят в цис-э-цис-изомеры [386, 387]. Скорость изомериза
ции очень высока в тетрахлорэтилене и циклогексане и не сколько меньше в диоксане — за счет образования МВС ена мина с растворителем [386].
Положение высокочастотной полосы N-монозамещенных цис- s-цис-АВК зависит от наличия или отсутствия алкильной группы
в p-положении к карбонилу. В последнем случае, как правило,, эта полоса смещена в сторону больших длин волн по крайней мере на 20 см-1 и находится в области 1637— 1643 см-1 (см. табл. 23, спектр 6 и [386]). В меньшей мере такой эффект р- алкильной группы наблюдается у N-незамещенных АВК (см. табл. 23, спектры 2, 4, 20 и соответствующие первоисточники).
Характер полос для АВК этой группы хорошо удается выяс нить исследованием образцов, меченных 15N:
|
|
|
|
а) |
R = H |
|
|
|
|
б) |
R=CHi |
XXV |
XXYi(MN); |
XXVII C5 n) |
в) |
R = C 4H9 |
|
При замене 14N |
на |
15N в растворе |
3-метиламино- 1-фенилбу- |
||
тен-2-она-1 (XXV) |
в CDCI3 в области |
6 мкм |
все |
полосы сдви |
|
гаются в сторону меньших частот на 2—3 см -1, кроме макси мума при 1495 см -1. Следовательно, в условиях образования внутримолекулярной водородной связи в АВК происходит «сме шение» основных колебательных переходов кратных связей с переходами связей N—Н и С—N [412].
В случае ассоциирующихся арилзамещенных АВК на спектр накладывается еще поглощение арильных остатков. Введение дополнительно одной N-арильной или N-алкильной группы вы
зывает |
дальнейшее понижение |
высокочастотной полосы |
(см. |
|
табл. 23, спектры 11— 15). |
|
|
|
|
Если все углеродные атомы |
пентады АВК |
входят в |
состав |
|
цикла, |
система 0 = С —С =С |
приобретает |
конфигурационную |
|
устойчивость. Спектр поглощения 5,5-диметил-1-бутиламиноцик- логексен-1-она-З (XXVIb) изучали несколько авторов [108, 150,