Infrarotspektroskopische Bestimmung der Wasserstoffbrückenbindungsenergie in Protonendonator‐Protonenacceptor‐Systemen

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Abstract
Die Wasserstoffbrückenbindungsenergien von 14 Systemen mit Phenol und von 7 Systemen mit Indol als Protonendonator werden infrarotspektroskopisch bestimmt. Die Protonenacceptoren entstammen den verschiedensten Stoffklassen (Benzolderivate, Nitrile, Chinone, Ketone, Amide, Äther, Amine, Pyridine), um ein möglichst vielseitiges Bild zu erhalten. Gemessen wird die Maximalextinktion der freien OH‐ bzw. NH‐Valenzschwingungsbande bei 20, 30, 40 und 55°C, wobei Korrekturen für Bandenüberlappung und Eigenassoziation des Protonendonators angebracht werden. Neben der bei Wasserstoffbrückenbindung auftretenden Wellenzahlverschiebung Δν und der Halbwertsbreite Δν1/2 der Assoziatbande werden so die Enthalpie ΔH, die freie Enthalpie ΔG0 und die Entropie ΔS0 der Wasserstoffbrückenbindung bestimmt. Die Zusammenhänge der thermodynamischen Größen ΔH, ΔG0 und ΔS0 untereinander sowie mit der spektroskopischen Größe Δν werden diskutiert. Weiterhin wird lineare Abhängigkeit der Halbwertsbreite Δν1/2 von der Wellenzahlverschiebung Δν gefunden, die auch Systeme mit Carbonylverbindungen einschließt.

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