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CONTRIBUTION A L'~TUDEDES SPECTRES DE VIBRATION DU DIBENZOFURANNE GIS~LE DAVIDOVICS, JACQUES CHOUTEAU ET I-IENRI REYMOND Laboratoire de Clzinzie Pltysiologiqzie B.M. P. V. et Centre TecktLiqz~e de Spectrographic Infraroz~ye; Diparlenzet~t de Cl~iiiaie Organiqz~e, Facult& des Sciences de Marseille, France Re~u le 20 juillet 1966 La plupart des frequences de vibration fondamentales du dibenzofuranne ainsi que leur type de symCtrie ont 6t6 dkterrnines par l'analyse des spectres infrarouges entre 4 000 et 200 cm-I SOLIS diffkrents &tats, vapeur, liquide, solution et cristal, et par I'etude de la polarisation des raies Kanlan i 1'Ctat dissous. The majorit) of fundamental vibration frequencies of'dibenzofuran and their symmetry types \\ere determined by the analysis of infrared spectra in vapor, liquid, solution, and solid states, and from the study of polarization ratios of Rama11lines in the dissolved phase. Les spectres infrarouges du dibenzofuranne ont 6th enregistrCs de 4 000 A 400 cm-1 sous les &tats solution et vapeur, et jusqu'B 200 cnl-I en phases liquide et solide. Le spectre Raman du dibenzofuranne dissous a Cgalement ittit rCalis6. L'analyse de la structure rotationnelle des bandes d'absorption, de la polarisation des raies de diffusion et du dichroi'sme en lumi&repolarisbe d'un film cristallin orient& nous ont perinis de dkterminer, pour la plupart des vibrations fondamentales de la molCcule de dibenzofuranne, la classe de syrnetrie A laquelle elles appartiennent. Les 6tudes par spectroscopie infrarouge de cette mol6cule sont peu nornbreuses et ne concernent clue quelques frCquences (1-4). Briggs et' Colebroolc (1) en rel6vent quatre entre 1 300 et 840 cin-l, Barnes et al. (2) et Groenemege (3) une entre SO0 e t 700 cnl-l, et Tschanller et Leutiler (4), une Cgalement vers 1 200 cm-l. Les spectres de diffusion Raman du dibenzofuranne B 1'Ctat liquide (5), dissous (6) ou cristallisb (7), ont CtC publiCs mais n'ont pas kt6 analysks. Teplyalrov et Trisov (8) ont essay6 de dCterminer certaines des vibrations fondamentales el: harmoniques du dibeilzofuranne en cornparant les spectres de pl~osphorescence obtenus par eux avec le spectre Ramall p~tblii: par Donzelot et Chaix (5). D'aprhs Cullinane et Plumrner (9) et PIerkel et Wiegan (10) la rnolCcule de dibenzo- furanne est vraisemblablernent plane; elle aurait donc la syrnCtrie Cz,. Le Tableau I rCsume pour cette classe de syrnCtrie le nombre de vibrations appartenant B chaque type de syinCtrie et leur activitk en spectroscopies Rarnan et infrarouge. Le calcul des moments principaux d'inertie rCalisC avec des param&tres choisis par coniparaison avec le furanne (11) et le dipliCnyl&ne (12) a perinis de fixer l'orientation des axes principaux d'inertie (petit, moyen et grand) du dibenzofuranne, qui sont respective- inent parall&les aux directions oy, ox, oz (cette derni&re perpendiculaire au plan de l1hCtCro- cycle) portCes sur la Fig. 1. On sait que dans le spectre infrarouge B l'Ctat gazeux, la structure de vibration rotation des bandes d'absorption dCpend de l'orientation du moment de transition 11$, M,, M, par rapport aux axes principaux d'inertie de la n~olCcule (13). C'est ainsi que pour le dibenzo- furanne, aux vibrations de synlCtrie A1 doivent correspoildre des bandes de type B, aux Canaclian Journal of Chemistry. Volume 4-1 (10GO) 3073 Can. J. Chem. Downloaded from www.nrcresearchpress.com by TEXAS CHRISTIAN UNIV on 11/14/14 For personal use only.

CONTRIBUTION À L'ÉTUDE DES SPECTRES DE VIBRATION DU DIBENZOFURANNE

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Page 1: CONTRIBUTION À L'ÉTUDE DES SPECTRES DE VIBRATION DU DIBENZOFURANNE

CONTRIBUTION A L ' ~ T U D E DES SPECTRES DE VIBRATION DU DIBENZOFURANNE

G I S ~ L E DAVIDOVICS, JACQUES CHOUTEAU ET I-IENRI REYMOND Laboratoire de Clzinzie Pltysiologiqzie B.M. P. V. et Centre TecktLiqz~e de Spectrographic Infraroz~ye; Diparlenzet~t

de Cl~iiiaie Organiqz~e, Facult& des Sciences de Marseille, France

R e ~ u le 20 juillet 1966

La plupart des frequences de vibration fondamentales du dibenzofuranne ainsi que leur type de symCtrie ont 6t6 dkterrnines par l'analyse des spectres infrarouges entre 4 000 e t 200 cm-I SOLIS diffkrents &tats, vapeur, liquide, solution e t cristal, e t par I'etude de la polarisation des raies Kanlan i 1'Ctat dissous.

The majorit) of fundamental vibration frequencies of'dibenzofuran and their symmetry types \\ere determined by the analysis of infrared spectra in vapor, liquid, solution, and solid states, and from the study of polarization ratios of Rama11 lines in the dissolved phase.

Les spectres infrarouges du dibenzofuranne ont 6th enregistrCs de 4 000 A 400 cm-1 sous les &tats solution e t vapeur, e t jusqu'B 200 cnl-I en phases liquide e t solide. Le spectre Raman du dibenzofuranne dissous a Cgalement ittit rCalis6.

L'analyse de la structure rotationnelle des bandes d'absorption, de la polarisation des raies de diffusion e t du dichroi'sme en lumi&re polarisbe d'un film cristallin orient& nous ont perinis de dkterminer, pour la plupart des vibrations fondamentales de la molCcule de dibenzofuranne, la classe de syrnetrie A laquelle elles appartiennent.

Les 6tudes par spectroscopie infrarouge de cette mol6cule sont peu nornbreuses e t ne concernent clue quelques frCquences (1-4). Briggs e t ' Colebroolc (1) en rel6vent quatre entre 1 300 et 840 cin-l, Barnes et al. (2) e t Groenemege (3) une entre SO0 e t 700 cnl-l, e t Tschanller e t Leutiler (4), une Cgalement vers 1 200 cm-l.

Les spectres de diffusion Raman du dibenzofuranne B 1'Ctat liquide (5), dissous (6) ou cristallisb (7), ont C t C publiCs mais n'ont pas kt6 analysks.

Teplyalrov et Trisov (8) ont essay6 de dCterminer certaines des vibrations fondamentales el: harmoniques du dibeilzofuranne en cornparant les spectres de pl~osphorescence obtenus par eux avec le spectre Ramall p~tblii: par Donzelot e t Chaix (5).

D'aprhs Cullinane e t Plumrner (9) et PIerkel e t Wiegan (10) la rnolCcule de dibenzo- furanne est vraisemblablernent plane; elle aurait donc la syrnCtrie Cz,. Le Tableau I rCsume pour cette classe de syrnCtrie le nombre de vibrations appartenant B chaque type de syinCtrie e t leur activitk en spectroscopies Rarnan e t infrarouge.

Le calcul des moments principaux d'inertie rCalisC avec des param&tres choisis par coniparaison avec le furanne (11) e t le dipliCnyl&ne (12) a perinis de fixer l'orientation des axes principaux d'inertie (petit, moyen e t grand) du dibenzofuranne, qui sont respective- inent parall&les aux directions oy, ox, oz (cette derni&re perpendiculaire au plan de l1hCtCro- cycle) portCes sur la Fig. 1.

On sait que dans le spectre infrarouge B l'Ctat gazeux, la structure de vibration rotation des bandes d'absorption dCpend de l'orientation du moment de transition 11$, M,, M , par rapport aux axes principaux d'inertie de la n~olCcule (13). C'est ainsi que pour le dibenzo- furanne, aux vibrations de synlCtrie A1 doivent correspoildre des bandes de type B, aux

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3074 CANADIAN JOURNAL OF CHEMISTRY. VOL. 44, 1966

D6nombrement des vibrations et activit6 pour la classe de s ~ m e t r i e C2, - -- .. - --

&l&nients Degr6s de libert6 Ac~ivit6 de A,louvements Kombre Sombre Sontbre cles

hlode sym6trie w, d'ensenible de dc de vibrations de - Gfam. C a, de la vibrations vibrations vibrations

sym6trie C..z nz 4fam. 1-1 1 fam. 0 mol6c~1le C-C C-1-1 0-C Raman Infrnrouge

vibratioils de inode B1 des bandes de type A e t aux oscillations de symktrie Bz des enveloppes de type C.

11. R ~ S U L T ~ ~ T S E X P ~ R I A~IESTXUS

Les spectres infrarouges de 1 700 A 200 cm-I du dibeilzofuranile sont reprksent6s B l'ktat gazeux et liquide sur la Fig. 2, B l'ktat dissous sur la Fig. 3, A l'ktat solide e t de cristal orient6 sur la Fig. 4.

La Fig. 3 comporte kgalement le spectre Rainan du dibenzofuranne dissous dans le benzgne.

La Fig. 5 reprksente les spectres infrarouges du dibenzofuranile sous difikrents ktats (liquide, solution, solide) dans la rkgion de 3 150 B 3 000 cm-I.

Les frkquences infrarouges (sous diffkrents ktats) e t Ranlan soilt groupkes dans les Tableaux I1 B IV. La structure des bandes A l'ktat gazeux, les coefficients d'extinction molaires et la polarisation des raies Raman sont indiquks dans le Tableau 11.

Nos attributions sont rksumkes dans le Tableau V.

111. ATTRIBU'TION D E S VIBILATIONS

La distinction entre vibrations de symktrie Al, B1, B?, A2 a pu &tre faite B l'aide des crit6res suivants:

(1) Dans le spectre infrarouge A l'ktat vapeur, les enveloppes des bandes de vibration rotation correspondant aux mouvements de symktrie A1, B1, B z doivent &tre respective- inent de types B, A e t C, ainsi que nous l'avons dit ci-dessus.

(2) Les raies Raman polariskes doivent r6sulter de vibrations de mode AI. (3) Les vibrations de type A2 sont actives dans le spectre de diffusion seulement; on

peut les attendre en gknkral au dessous de 1 100 cm-l. (4) Les vibrations de symktrie A B1, B z que leur structure rotationnelle ou la polarisa-

tion des raies Raman n'a pas permis de caractkriser, ont pu &re diffkrencikes par l'ktude en luini6re polarishe du spectre infrarouge d'un film cristallin orient&

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(5) Les vibrations de valence v(C1-I) doivent se inanifester dans la rkgion de 3 100 2 3 000 cn1-I (14). Dans le cas d'un couplage entre tous les vibrateurs CI-I, on peut attendre quatre mouvements de inode A1 e t quatre mouvements de mode B1 (Tableau I) . Par suite, au dessous de 1 700 cm-I, 40 frkquences fondamentales infrarouges (16 Al, 15 B1, 9 Bz) e t 49 frkquences fondamentales Raman, dont 9 de type A? sont attendues respectivement.

(A) RBGION DE 1700 A 200 cm-I

( 1 ) Spectres infrnrouges sozts les e'tnts v c ~ p e ~ i r , l i q l ~ i d e et solz~t ion, et spectre Rrri?znn ci 1'Ctnt dissous ( F i g . 2 et 3 ) (Tclblenu 11)

Vibrations de symhbie A1 La structure de type B des bandes de vibration rotation 2 1241 e t 1 146 cm-I aiilsi

que la polarisation des raies Raman correspoildantes permettent d'attribuer ces frbquences 2 des mouvements de mode Al. Les raies de diffusion polariskes 2 1 485, 1 442, 1 307, 1 183, 1 098, 1 012,547 e t 746 cm-I sont Cgalement attribuables 2 des vibrations de synlbtrie A l ; notons que par suite de leur faible intensit6 dans le spectre infrarouge, ou de recouvre- inents, les structures rotationnelles soilt peu visibles pour ces frCquences.

* - I00 .- - 0

n 0

9

100

1700 16W ld00 1200 1000 800 6W 400 200 nornbre d'onde , crn-'

FIG. 2. Spectres infrarouges d u dibenzofuranne d e 1700 h 200 cm-': (.A) h l'btat gnzeux, ( B ) Q 1'Ctat liquide, sous des Cpaisseurs de - 10,S5 e t 125 p.

Vibrations de syme'trie B1 Nous attribuons A des oscillations de la classe B1 les sept bandes d'absorption 2 1470,

1 318,l 1 282, 1 110, 1022, 1002 e t 614 cm-I en raison de leur structure rotationnelle de type A et les trois raies de diffusion 2 1 635, 1 589 e t 1 352 cm-I en raison de leur dkpolarisa- tion. On remarque que la frbquence infrarouge correspondant 2 la forte raie cle diffusion 2 1 635 cm-I est absente (Fig. 2, Tableau 11).

lLe spectre infrarozl~e d u dibenzofuranne en so l l~ t io?~ wontre dell% bandes d'absorptio~z d 1 316 c~n- l (e =100) et 1 SO6 cnz-l (6 = 18); zlne sel~le bande est observke d l'klal vapellr d 1 312 cnz-I. Cette derlziire, e?z raison de l'intensite' faible d u n ~ a x i ~ n z ~ n ~ d 1 SO6 cwz-I, ne pezlt correspondre qu'd la frdpz~ence 1 518 c~tt-' d r ~ spectre d 1'9at dissoz~s.

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3076 CAX.IADIAN JOURNAL O F CIIEMISlRY. VOL. 44, l9GG

I n 0 lG00 IS00 I4CQ 1300 1200 I100 1MO 900 800 730 6CQ 500 :00 300 200

nornbre d'onde , crn-'

FIG. 3. Spectres Rainail (-A) et infrarouge (13) du dibenzofuranne en solution.

Type 1Zain;ui de 'Type (e

Vapeur bande Solution (1 111) Solutior~ (1 11l) syrnbtr~e

1 472 (e)

1 321 (e)

1307 (6) 0 .27

1 278 (3/4) 0.44

1 239 (10) 0 .34

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TABLEAU I I (Conclu)

Spectres infrarouges e t Raman du dibenzofuranne

Infrarouge

Type Raman de Type de

Vapeur bande Solutio~l (I M) Solution (1 M) symktrie

1 188 e 1 153 (1) 0.29 A 1 1160 (15) 1 151 (29)

B 1 146 (32) 1 146 (5/2) 0.17 il 1

1117 A 1110 (108) 11 109 fff B I

1 104

746 (8) 0.08 1734 fff

KOTE: Les frequences infrarouges -3 I'etat dissous sont suivies du coefficient d'extinction molaire apparent. Les frequences Raman sont suivies de l'intensitcrelative et du iacteur de depolarisation. ff = trss faible, e = C~aulement.

'Frequences observCes dans le sprctre m t a t liquide. tCesfrCquences sont tir6es de ref. 5 .

Vibra,tions de symktrie Bz On peut attribuer A des oscillatioils de la classe BZ les maximums infrarouges 2 750 e t

721 cm-l qui donnent lieu dans le spectre A I'ktat gazeux A des enveloppes de type C. La bande de vibration rotation 2 926 cm-l senlble kgaleinent avoir une enveloppe de type C, elle pourrait donc appartenir 2 une vibration de type Bz.

Notons que Barnes et al. (2) e t Groenen~ege (3) situent une vibration de dkformation hors du plan -y(CI-I) du dibenzofuranne A 750 cm-I.

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Vibrations de symttr ie A. Aucun lnaxiinuin d'absorptioll iilfrarouge n'ayant kt6 observ6 d 451 e t 734 cnl-l, les

raies Ralllan observkes B ces frbquences soilt attribuables j. des vibrations de nlode A?.

TABLEAU 111 Spectres infrarouges cle 1700 j. 200 cn-1 du dibenzofuranne sous les $tats liquide et solide

Liquide ( N 82") Solide Cristal orient6 Polarisation Type de sym6trie

i 241 m 1 226 e 1215 f 1 194 F F large 1 18'3 e

NOTE: Les intensites relatives des bandes d'absorntion sont c16sign6es par: FF = tres forte. F = forte, m = moyenne. f = faible. ff = tl-Ssfaible, e = gpaulement.

(9) Sfiectres infrarouges d n &ibenzofz~ranne d l'e'tat solide (F ig . 4 ) (Tubleaz~ 1 1 1 ) Les spectres infrarouges d u dibenzofuranne solide (dispersi: dans du bronlure de

potassium) e t liquide sont tr&s peu diffbrents. La plupart des bandes d'absorption du spectre du liquide se retrouveilt dans celui du solide: trois doublets, cependant, vers

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753-746 cin-I, 568-564 cm-I e t 424-420 cin-I se fondent en trois bandes d'absorption simples dans le spectre 5 1'6tat liquide. La pr6seilce des deux composantes dans le spectre du solide est sans doute due 2 un effet de cristal.

Un film cristallin orient6 de dibenzofuranne a kt6 ri.alis6; son spectre infrarouge pr6sente par rapport au spectre du liquide des diff6rences notables: en particulier, le spectre du cristal orient6 ne comporte pas de bandes d'absorption de frkquences voisines de 1 586, 1470, 1 353, 1 318, 1 282, 1 110, 1 022, 1002 e t 614 cnl-I qui ont 6t6 attribuCes au cours de cette 6tude A des vibrations de sym6trie B1.

FIG. 4. Spectres infmrouges ~ L I dibenzofuranne (region 1 700 i 300 cm-I) A l'etat solide: (A) non orient&, (B) oriente: (- -) vecteur Clcclrique (l), (-) vecteur electrique (1).

Le spectre du cristal orient6 a 6t6 etudi6 en lunliere polaris6e pour deux orientations orthogonales du vecteur 6lectrique. On voit sur les spectres de la Fig. 4 que pour la direction dite parall6le (I)), du vecteur Clectrique, les bandes d'absorption de fr6quences 1485, 1 443, 1 306, 1 241, 1 146, 1 100, 1 012 e t 850 cm-I, relatives 5 des mouvements de sj7n16trie Al, sont plus intenses que lorsque le vecteur Clectrique est perpendiculaire (I) 5 cette premi6rc direction. Inversement, les bandes d'absorption correspondailt aux vibrations de mode Bz A 750 e t 721 cm-I ont une intensit6 maximum pour cette m2me orientation perpeildiculaire (I) du vecteur 6lectrique.

La structure cristalline du dibenzofuranne n1aj7ant pas kt6 dCtermin6e A notre con- naissance, une interprktation rigoureuse du spectre du filin cristallin orient6 que nous avons rCalis6 est impossible, puisque le groupe spatial, le noinbre e t l'orientation des mol6cules dans la maille ne sont pas connus. Cependant, en raison du peu de diffbrence constat6 entre les spectres du dibenzofurailne sous les i-tats solide e t liquide, le couplage entre les vibrations des mol6cules dans la maille parait nhgligeable, pour le plus grand nombre de mouvements, e t le nlodele de gaz "orient6", dans lequel la mol6cule est consider& comme isol6e dans le cristal, seinble applicable: clonc, on peut admettre, que 1es vibrations de

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m&me symktrie, doivent donner lieu B des maximums d'absorption, prksentant un dichro'isme analogue, dans cllaque classe de symktrie.

Vibrations de symttrie A 1

D'apr6s ce qui prCc?de, nous pensons que l'on peut attribuer A des mouvements de mode A1 les maximums de frbquences 1 599, 1 345, 964, 863 et 659 cm-I prksentant un dichroi'sme

(Ill- Vibrations de symdtrie B l Nous attribuons 5 des oscillations de mode B1 les bandes d'absorption vers 1452,

1 196, 1 151, 840 e t 555 cm-I observkes dans le spectre du dibenzofuranne liquide et qui manquent ou sont faibles dans le spectre du cristal orientk.

La irkquence 1 196 cm-I a C t C attribuke par Tschamler e t Leutner (4) A la vibration antisymktrique v,(C-0-C), ce qui est en accord avec notre interprktation.

Vibrations de symttrie Bq En raison de leur dichroi'sme, sernblable 5 celui des bandes provenant des vibratioils de

mode Bs B 750 e t 722 cm-l, les maximums 5 926, 561 e t 421 cm-I doivent pouvoir &tre attribuks B des mouvements de symktrie Bz. La bande faible & 782 cm-I pourrait kgale- ment, &ant donne son dichroi'sme, appartenir B une vibration de la classe Bs. Nous avions vu prCckdemment que la bande B 926 cm-I avait une structure rotationnelle de type C probable.

(3) Disczission L'analyse des spectres iilfrarouges (vapeur e t solide) e t du spectre Raman du dibenzo-

furanne a permis de dCnombrer entre 1 700 e t 200 cm-l 15 vibrations de type A1, 15 de type B1, et, respectivement, 6 e t 2 vibrations de modes B2 e t As. Mis ?t part les mouvements de mode As, 3 vibrations de mode Bz e t une de mode A1 n'ont donc pas kt6 identifikes.

Aux trois vibrations de mode Bo on peut probablement faire correspondre les frkqueilces basses ?I 314, 295 e t 318 cm-I. Les deux premi6res sont comnlunes aux spectres infrarouge e t Raman, e t la raie de diffusion 5 295 cm-I est nettement dkpolariske; la troisii.me frkquence n'est observke que dails le spectre infrarouge.

Les rnaxiilluins de modes A1 e t B1 sont attribuables A des oscillations de noyau e t de dkformation des hydrog6nes dans le plan. Par analogie avec les cornposks aromatiques, on peut, en prerni6re appro xi ma ti or^, situer les huit vibrations de dkformation G(C1-I) dans l'intervalle 1 300 - 1 000 cm-l; cependant, la frkquence 1 196 cm-l doit appartenir 5 une vibration de noyau mettant plus particuli6rement en jeu la liaison (C-0-C), ainsi que nous l'avons indiquk (4).

Les vibrations de noyau e t des hydrog&nes hors du plan sont de symktries Bo_ e t A2; les attributions faites pour les dCrivCs du benz6ne perillettent de penser qu'aux vibrations r(C1-I) devraient correspondre des frkquences comprises entre 926 e t 726 cm-1; au noillbre de huit, si les vibrateurs CH sent couplCs, e t de quatre, s'ils sent indkpendants.

(B) REGION DE 3 200 3 000 cnl-I

On peut envisager trois hypoth6ses pour interprkter les spectres de vibration du dibenzofuranne dans la rCgion des oscillations de valence v(CH).

( a ) Tous les vibrateurs CH de la molkcule sont couplCs e t donnent naissance A huit vibrations dont quatre de inode A1 e t quatre de mode B1.

(b) Les vibrateurs CH d'un seul noyau sont couplks e t donnent lieu 5 quatre vibrations de frkquences distinctes: deux de symktrie A1 e t deux de symCti-ie B1.

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D.1VIDOVICS El' A L . : CONTRIBUTION A L'&TUDE DES SPECTRES 3081

(c ) Les vibrateurs CI-I sont indkpendants ce qui entratne encore quatre vibrations de irkquences diffCrentes : deux de symktrie A l tandis que les deux autres ont chacune deux coinposantes dirigkes suivant les axes ox e t oy de la inolkcule.

( I ) Spectres infrarouges ci l'dtat liquide et sola~tion Les spectres A l'ktat liquide e t dissous (1 116) nlontrent cinq bandes d'absorption dollt

une bande iaible 2 3 064 c111-l, dont llintensitC e t la irCquence varient peu avec la dilution (Tableau IV).

TXBLE,lU IV l:rC.q~~ences de vibration du dibenzofuranne de 3 150 j. 3 000 cm-I sous diffCrents Ctats

Infrnrouge

1<ama11 Solution Cristal

Solutior~ (1 -*I) liquide 1 ill 0.01 Solide orient4 Polarisation .-lttributions

NOTE: Les irequences infrarouges i l 'etat dissous sont suivies d u coefficient d'estinction rnolaire apparent . L a irgquenre Raman est suivic de l'intensite tle la raie e t du facteur de di.polarisation. F = forte, m = rnoj-enne, f = iaible. ff = tres faible, e = Cpaule- ment.

(2 ) Spectre i lz frc~ro~~ge ci l'ktat vapezw Le spectre de vibration rotation inontre un nlassii d'absorption dont la structure

rotationnelle est difficile 2 dbfinir.

( 3 ) Spectres R a m a n Une raie de diffusion polariske est prksente dans les spectres Raman de la solution, &

3 OGS cm-l; Behringer e t Brandmuller (7) en observent une Cgaleinent 2 cette frkquence dans le spectre du solide.

( 4 ) Sfiectres infrarouges 13 l'dtat solide Les spectres sous les ktats solide e t liquide diffPrent sensiblement dans la rCgion de

3 150 A 3 000 cm-l; ceux du solide nlontrent en effet trois bandes d'absorption qui n'apparaissent pas dans le spectre du liquide A 3 117, 3 036 e t 3 018 cm-1, dues soit 2 un effet de cristal, soit A des modes de combinaison. On observe kgalement une inversion d'intensith des deux maximums 2 3 069 e t 3 064 cm-l; ce dernier, intense dails le spectre du solide devient tr6s faible dans les spectres sous les Ctats liquide e t dissous.

Les spectres entre 3 150 e t 3 000 cm-I du dibenzofuranne solide e t 1'Ctat de cristal orient6 soilt identiques. Or, ilous avons vu prCcCdeininent (rCgion de 1 700 2 400 cnl-I) que les bandes d'absorption qui apparaissaient simultanCn~ent dans le spectre du solide e t dans celui du cristal orient6 rksultaient de vibrations de symktrie soit A1, soit B2. I1 semblerait done que le spectre infrarouge du dibenzofuranne ne prksente pas d'absorp- tions de mode B, dans la rkgion des vibrations de valence v(CH), ce qui serait compatible avec l'hypoth&se des vibrateurs (CH) indkpendants seulement. Cependant, l'ktude en lumi6re polarisCe, des bandes d'absorption observkes dans cette rCgion, n'apporte aucune certitude. Le dichroi'sme des maximums A 3 028, 3 049 e t 3 069 cm-1 est assez net e t

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3082 CAYADIAX JOURN.IL OF CI-ID&IISTRY. VOL. 44. 1966

FIG. 5. Spectres infrarouges du dibenzofuranne d a m la rCgio11 de 3 150 h 3 000 cm-l, sous les Ctats: (A) liquide, (B) solution 8 1 M, (C) solide (dans l'hexachlorobutadi&~le), (D) cristal orientC: (-1 vecteur electrique ((I), (- -) vecteur Clectrique (I).

semblable A celui des vibrations de type A1 (Fig. 5 et Tableau IV). La forte bande d'absorp- tion de frkquence 3 064 cm-I qui correspond vraisemblableinent A la raie Raman polarisCe A 3 OG8 cm-I, du spectre A 1'Ctat dissous, devrait aussi appartenir A uile vibratioil de inode A1, bien que son dichroi'sme ne permette pas de l'affirmer (Fig. 5).

(4) Discz.~ssion Dans 11hypoth6se des vibrateurs CI-I indkpendants, il faudrait admettre que les autres

nlaximums observks entre 3 150 e t 3 000 cm-I sont dus A des vibrations de combinaison ou A des effets de cristal, ce qui est certainement le cas pour les bandes A 3 017, 3 036 et 3 117 cm-I qui n'apparaissent que dans le spectre du solide, mais rien ne permet de rattacher A des modes de combinaison l'absorption ?I 3 086 c n r l , ni les kpaulements A 3 108 et 3 100 cm-I du spectre A 1'Ctat diluk.

CONCLUSION

Cette Ctude nous a permis de situer la plupart des vibrations de modes A1, 131, Bz du dibenzofuranne (Tableau V).

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TABLEAU V FrCquences de vibration fondamentales du dibenzofura~lne entre 1700 e t

200 cm-I

Mode de syrnCtrie

1 599 (b) 1 635 ( a ) 926 734 1 485 (b) 1 586 78.5 probable 451 1 443 (b) 1 470 750 1 345 1 452 721 1 306 ( a ) 1 353 ( a ) 561 1 241 ( a ) 1318 421 ( a ) 1183 1 282 314 roba able

- --.

1 100 (aj 1151 1 012 (a ) 1110

964 (a ) 1 022 863 1 002 850 (a ) 840 746 (aj 616 659 555 ( a )

293 l a ) 218 ( a ) probable

NOTE: lesfrequences niarquCes ( a ) et ( b ) sont attribuCes par Teplyakov (8) : (a ) ii des vibra. tionsfonclamcntales, (b) B des vibrationsfondamentales ou de cornbinaison.

Notre interprktation des spectres de vibration du dibenzofuranne, vCrifiant l'hypoth$se de la symCtrie Cz, de cette molCcule, confirme sa structure trhs probablement plane.

Bien qu'en premihre approxiination les vibrateurs CE-I paraissent indCpendants dans les vibrations de valence v(CE-I), les spectres ne permettent pas de conclure dkfinitivement A l'absence de couplage.

Nous n'avons observC que deux vibrations de mode Az. Rappelons que dans le cas od les vibrateurs CH ne seraient pas couplCs dans les mouvements hors du plan Y(CE-I), cinq vibrations de mode A? seulement de frCquences distinctes seraient attendues (Tableau I) .

COSDITIONS ESP~RIMENTALES

Le dibenzofuranne utilisC dans ce travail est un produit Fluka; recristallis6 d'aprbs Ia technique de Cass et al. ( l j ) , il a un point de fusion de S1.5Q 82".

Les spectres infrarouges ant CtC er~registrCs sur spectrophoto~nbtres Perkin-Elmer, double faisceau, Q deux rCseaux, mod& 125 de 4 000 Q 400 cm-I et rnodhle 225 de 400 Q 200 crn--l.

Ils ont CtC iCalisCs: (a ) A l'Ctat gazeus Q I'aide d'une cellule chauffante Perkin-Elmer, de 5 cm dlCpaisseur Q fenCtres de I<Br

2 une ternpCrature d'environ 190 "C. (b) A 1'Ctat dissous dans le tetrachlorure de carbone pour les regions de 3 100 cm-I et 1500-1 250

cm-1, le tCtrachlorure d'ethylbne entre 1 SO0 et 1 500 cm-I; le sulfure de carbone entre 1 250 et 400 crn-1. (c) A 1'Ctat liquide, avec une cuve chauffante Perkin-Elmer Q une teinpCrature voisine de 8 Y . (d) A 1'Ctat solide, sous forme de pastille de bronlure de potassium et, entre 450 e t 200 cm-I, de dispersion

dans I 'hexachlorobutadi~~~e. (e) A 1'Ctat de cristal orient&, par fusion et refroidisselncnt du produit entre deux fenCtres de I(13r. C n

domaine bien orient4 a CtC delimit6 ell esaixli~lal~t les lames entre deux polaroi'ds croisCs. Les spectres de ce cristal ont CtC rCalisCs en lumibre polaris6e au lnoyen de polariseurs de transmission Perkin-Elmer en AgC1. I'our le prelnier enregistrement ()I), le cristal a CtC orient6 de telle sorte que I1intensitC de la bande d'absorption Q 1 440 cm-1 soit i l laxi~nu~n ; le cristal a Ct6 tourn6 de 90" dans la deuxibme experience (I) (cf. Fig. 4 ) .

Les spectres Raman ont CtC rCalis6s ?I I'Ctat dissous (1 A!!) dans le benzhne et le tCtrachlorure de carbone avec un spectrographe I-Iilger e t Watts, Type E-612, le tube Raman mesurait 22 cm de long et 9 111111 de diametre intgrieur. Un hltre de nitrite de sodiuill permettant de ~Clectionner la raie excitatrice Q 4 358 A du mercure a 6th utilisk.

Les spectres ont CtC photographies sur plaques Q partir desquellcs un enregistrernent a CtC effect~~C A I'aide d'un microphotombtre Hilger L 470.

Les facteurs de d6polarisation ont CtC ~ n e s ~ ~ r C s par la technique dlEdsall e t Wilson (16) e t corrigCs d'aprhs la rnithode de Rank et Icagarise (17).

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CANhDI:lK JOURNAL O F CIIELIISTRY. VOL. 44. 19GG

Nous reillercions Monsieur le Professeur Pesteil des kchanges d'idkes e t discussions que nous avons eus avec Iui au cours de ce travail et de sa rkdaction.

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