Методические рекомендации для преподавателя по организации изучения дисциплины органическая химия по специальности

Обучающая задача 1
Какие из кривых, представленных на рисунке, соответствуют УФ-спектрам п-нитрофенола в изооктане, этаноле и спиртовом растворе щелочи? Чем объясняются различия в положении и интенсивности полос поглощения при изменении растворителя и рН среды?
Решение
В спектрах большинства органических соединений, снятых в неполярном и полярном растворителях, наблюдаются изменения в положении полос поглощения и их интенсивности. Смещение полос поглощения может происходить в результате взаимодействия с растворителем, комплексообразования, ионизации и изменения положения равновесия таутомерных форм в растворе.
Как правило, с увеличением полярности растворителя полосы ,*-перехода претерпевают батохромное смещение. Наиболее существенно это влияние проявляется для переходов с вкладом внутримолекулярного переноса заряда (ВПЗ). Полосы поглощения, соответствующие n--переходам, наоборот, смещаются в коротковолновую область (гипсохромный сдвиг). В кислых средах полоса n--перехода исчезает вследствие протонирования неподеленной пары электронов гетероатома.
Хромоформная система в молекуле n-нитрофенола включает бензольное кольцо, сопряженное с нитрогруппой и гидроксильной группой. Наличие одновременно электронодонорного (ОН-группа) и электроноакцепторного (нитро-группа) заместителей приводит к появлению полос поглощения с вкладом ВПЗ. Для пара-дизамещенного соединения направление переноса электронной плотности от донора к кольцу и от кольца к акцептору совпадает с общим направлением переноса от донора к акцептору и проявляется в виде одной интенсивной полосы ВПЗ. В неполярном изооктане полоса ВПЗ находится при 286 нм, ε 11700 (кривая 1). В более полярном этаноле происходит батохромное смещение почти на 30 нм с увеличением интенсивности  _макс. 314 нм,  13000 (кривая 2).
Эти спектральные изменения происходят вследствие сольватации п-нитрофенола, участвующего в межмолекулярных взаимодействиях с
этанолом:
Диссоциация гидроксильной группы п-нитрофенола в спиртовом растворе щелочи является причиной существенного батохромного смещения полосы ВПЗ и увеличения ее интенсивности (кривая 3), так как в молекуле появляется более сильный электронодонор – отрицательно заряженный атом кислорода. С этим связано увеличение вклада ВПЗ от электронодонора через кольцо к электроноакцепторной нитрогруппе.