Composés carbonylés
Le carbonyle donne une forte vibration d'élongation entre 1850 et \(1650 \textrm{cm}^{-1}\). Les cétones, aldéhydes, acides carboxyliques, esters, lactones, halogénures d'acide, anhydrides, présentent tous cette bande d'élongation caractéristique. De par son intensité importante (fort moment dipolaire du >C=O), cette bande dénonce tout de suite la présence d'un composé carbonylé. Notez également la présence d'une bande harmonique (à fréquence double) correspondant au >C=O dans la région des 3500 (vers \(3~ \mu m\)).
Agrandissons la zone entre 1850 et 1650 \(\textrm{cm}^{-1}\). On observe :
Halogénures d'acides : (1) fluorures, (2) bromures, (3) chlorures.
Anhydrides, présence de 2 bandes >C=O : (4) saturés, (5) insaturés.
Esters, (6) saturés, (7) insaturés.
Acides carboxyliques : (8) saturés, (9) insaturés.
Aldéhydes, (10) saturés, (11) insaturés.
Cétones, (12) saturées, (13) insaturées.
De par la présence d'une vibration due au carbonyle dans ces régions mais aussi de celle d'autres vibrations caractéristiques de ces fonctions, il est facile, à partir du moment où l'on a une vibration >C=O, de déterminer la nature exacte de la fonction carbonylée présente dans le composé.La fréquence du carbonyle varie en fonction· de l'effet inductif du substituant \(\textrm X\),· de l'effet de conjugaison, et· de la présence de liaison hydrogène,· des contraintes stériques dues par exemple à un cycle.
Par rapport à la fréquence du >C=O observée pour la propanone-2 à 1710 \(\textrm{cm}^{-1}\), l'effet inductif du substituant \(\textrm X\), s'il a une électronégativité plus forte que celle du carbone, entraîne une polarisation du groupe carbonyle >C=O , donc une augmentation de la constante de force de la liaison, donc augmentation de la fréquence.
Par rapport aux plages de fréquences observées pour les composés saturés, l'effet de conjugaison sur la fréquence d'absorption du carbonyle est très net. Diminution du caractère du >C=O, diminution de la constante de force de la liaison, diminution de la fréquence. Retenez également que les liaisons hydrogènes diminuent le caractère \(\pi\) du >C=O donc diminuent la constante de force de la liaison et la fréquence du >C=O.
Quant aux effets de contrainte stérique, ils s'observent principalement dans les cétones cycliques. Pour les cycles inférieurs à 6 chaînons, on observe une fermeture de l'angle >C= et une augmentation de la fréquence du carbonyle :
Au-delà de 6 chaînons, le cycle n'est plus tendu et on observe les fréquences habituelles du carbonyle.
