Élongation Csp3-O

Ce type d'enchaînement \(\mathrm{C_{sp3}}\textrm{-OH}\) se rencontre essentiellement dans les alcools. La vibration élongation \(\textrm{C-O-}\) produit une bande d'absorption généralement intense apparaissant entre 1260 et 1000 \(\textrm{cm}^{-1}\)

Dans cet intervalle de fréquences, on arrive à caractériser le type de \(\textrm{C-OH}\) (primaire, secondaire, tertiaire) grâce à ce que l'on appelle l'effet de branchement, qui dépend du nombre de substitutions du carbone porteur de l'oxygène.

Intervalles de fréquences

Cet effet permet de déterminer si l'alcool est primaire, secondaire ou tertiaire, en fonction de la valeur de la fréquence observée. Note : L'effet de branchement est également utilisé dans le cas des amines. Il permet de distinguer une amine primaire d'une amine secondaire. Cet effet s'observe quand le carbone porteur de l'hétéroatome \(\textrm O\) ou \(\textrm N\) est plus ou moins ramifié.

Dans le cas des alcools, la vibration d'élongation \(\textrm{C-O}\) est moins perturbée par le nombre de liaisons \(\textrm{C-C}\) du carbone porteur de l'oxygène :

pour un alcool primaire, une seule liaison \(\textrm{C-C}\) est impliquée... \(1000-1075 \textrm{cm}^{-1}\)

pour un alcool secondaire, deux liaisons \(\textrm{C-C}\) sont impliquées... \(1130-1090 \textrm{cm}^{-1}\)

pour un alcool tertiaire, trois liaisons \(\textrm{C-C}\) sont impliquées... et gênent la vibration \(\textrm{C-O}\). \(1210-1100 \textrm{cm}^{-1}\)

Chaque fois qu'une liaison \(\textrm{C-C}\) supplémentaire intervient, la résistance au mouvement de vibration \(\textrm{C-O}\) s'accentue. Cela a pour effet d'augmenter la fréquence de la vibration d'élongation. Ainsi, la valeur la valeur de la fréquence de l'élongation \(\textrm{C-O}\) permet de déterminer la catégorie de l'alcool.

  • Alcool primaire \(\textrm{CH}_3\textrm{-CH}_2\textrm{-CH}_2\textrm{-CH}_2\textrm{-OH}\)

  • Alcool secondaire \(\textrm{CH}_3\textrm{-CH}_2\textrm{-CH(CH}3\textrm{)-OH}\)

  • Alcool tertiaire \(\textrm{(CH}_3\textrm)_3\textrm{C-OH}\)

La vibration d'élongation Csp3-O-C et Csp2-O-C

Ce type d'enchaînement \(\textrm{C-O-C}\) se rencontre dans les éthers, époxydes ... La vibration élongation \(\textrm{C-O-C}\) produit une bande d'absorption généralement intense apparaissant entre 1150 et 1000 \(\textrm{cm}^{-1}\). De même que pour les alcools, les bandes de vibration d'élongation \(\textrm{C-O-C}\) des éthers dépendent du nombre de substituants attachés au carbone porteur de l'oxygène. Selon ce nombre, on observe des plages de fréquences différentes..

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L'utilisation de ces plages de vibrations des \(\textrm{C-O}\) pour les éthers est risquée si l'on tente de « classer » l'éther . Si l'on observe deux bandes fortes vers 1030 cm-1 et 1090 \(\textrm{cm}^{-1}\), on peut considérer avoir un éther asymétrique, l'oxygène fonctionnel associant un carbone primaire à un carbone très substitué. MAIS, il peut aussi s'agir d'un éther symétrique caractérisé par des liaison \(\textrm{O-C}\) avec un \(\textrm C\) de type secondaire. En effet, du fait de la symétrie les deux liaisons \(\textrm{O-C}\) (identiques, initialement vers 1060 \(\textrm{cm}^{-1}\)) sont COUPLEES et donnent donc une vibration symétrique (plus basse) et asymétrique (plus haute) qui pourraient bien être les bandes observées !