Élongations >C=O
La bande d'élongation de vibration >\(\textrm{C=O}\) apparaît entre 1850 et \(1600~ \textrm{cm}^{-1}\). Dans cette plage, la fréquence exacte de vibration du >\(\textrm{C=O}\) dépend évidemment de l'environnement et donc des substituants qui sont sur le >\(\textrm{C=O}\).
Considérons les groupements :
Groupements | | ||||
Electronégativité (échelle de Pauling) | 3,98 | 3,16 | 2,96 | 2,66 | 4,44 |
Ils sont tous porteurs de doublets libres. Ils sont de plus électronégatifs. Quel est l'effet qui l'emporte vis à vis du carbonyle >\(\textrm{C=O}\) ? L'effet de conjugaison ou l'effet inductif attracteur d'électrons ? On peut montrer que c'est l'effet inductif qui l'emporte. Il serait assez long d'expliquer maintenant pourquoi. Un carbonyle qui sera substitué par ces groupements aura une fréquence supérieure à la valeur habituelle. Par contre, pour l'azote (électronégativité 3,04), on constate l'inverse ! C'est l'effet de conjugaison du doublet libre qui l'emporte.
Cet effet provoque pour les amides (\(\textrm{R-CONH}_2\)) une délocatisation des électrons p de la double liaison du carbonyle qui voit sa fréquence de vibration d'élongation nettement diminuer puisqu'elle apparaît vers 1640 - 1690 \(\textrm{cm}^{-1}\).
Ainsi, par rapport à la valeur "normale" de la fréquence du >\(\textrm{C=O}\) aux alentours de 1710 cm-1, une substitution du carbonyle par un groupe ayant un effet inductif attracteur d'électrons (\(\textrm{-OR}\) ou \(\textrm{-Cl}\)) entraîne une augmentation de la fréquence.
Bien que ces groupements soient porteurs de doublets libres, c'est l'effet inductif qui l'emporte.
Par contre, dans le cas d'une substitution par un atome d'azote, on observe un effet de conjugaison et la fréquence du carbonyle >\(\textrm{C=O}\) diminue.
