Решение задачи №5: Расчет молярного коэффициента поглощения форона

Задача №5 Дано: Соединение: Форон (2,6-диметил-2,5-гептадиен-4-он) Полоса 1: \( \lambda_1 = 380 \) нм, \( D_1 = 0,80 \), \( l_1 = 1 \) см, \( C_1 = 1 \cdot 10^{-2} \) моль/л Полоса 2: \( \lambda_2 = 260 \) нм, \( D_2 = 0,24 \), \( l_2 = 0,01 \) см, \( C_2 = 1 \cdot 10^{-3} \) моль/л Решение: Для определения типа электронных переходов необходимо рассчитать молярный коэффициент поглощения \( \varepsilon \) для каждой полосы по закону Бугера-Ламберта-Бера: \[ \varepsilon = \frac{D}{C \cdot l} \] 1. Рассчитаем \( \varepsilon_1 \) для полосы \( 380 \) нм: \[ \varepsilon_1 = \frac{0,80}{1 \cdot 10^{-2} \text{ моль/л} \cdot 1 \text{ см}} = \frac{0,80}{0,01} = 80 \text{ л/(моль} \cdot \text{см)} \] Низкое значение \( \varepsilon \) (обычно \( < 100 \)) в длинноволновой области характерно для запрещенных по симметрии переходов. В карбонильных соединениях (кетонах) это соответствует переходу электрона с несвязывающей орбитали кислорода на разрыхляющую \( \pi \)-орбиталь. Тип перехода: \( n \rightarrow \pi^* \). 2. Рассчитаем \( \varepsilon_2 \) для полосы \( 260 \) нм: \[ \varepsilon_2 = \frac{0,24}{1 \cdot 10^{-3} \text{ моль/л} \cdot 0,01 \text{ см}} = \frac{0,24}{1 \cdot 10^{-5}} = 24000 \text{ л/(моль} \cdot \text{см)} \] Высокое значение \( \varepsilon \) (обычно \( > 10000 \)) характерно для разрешенных переходов в сопряженных системах. Форон является ненасыщенным кетоном с системой сопряжения \( C=C-C=O-C=C \). Тип перехода: \( \pi \rightarrow \pi^* \). Вывод: Полоса при \( 380 \) нм обусловлена \( n \rightarrow \pi^* \) переходом карбонильной группы. Полоса при \( 260 \) нм обусловлена \( \pi \rightarrow \pi^* \) переходом в системе сопряженных двойных связей. Ответ: \( 380 \) нм — \( n \rightarrow \pi^* \) переход; \( 260 \) нм — \( \pi \rightarrow \pi^* \) переход.