Nghiên cứu dao động về cấu hình chuỗi của n-Paraffin lỏng và Polyethylene nóng chảy

Bài báo này trình bày một phân tích dao động và cấu hình liên quan của n-paraffin dạng lỏng và polyethylene nóng chảy. Để phân tích, một trường lực hóa trị đã được khai thác có thể áp dụng cho cả chuỗi phẳng và không phẳng. Trường lực này được đánh giá dựa trên các tần số quan sát được của trans (T) và gauche (G) n-C4H10; TT và GT n-C5H12; TTT, GTT, và TGT n-C6H14; và polyetylen (T)∞, tất cả đều đã được gán phổ hồng ngoại một cách chi tiết. Phổ hồng ngoại của n-paraffin dạng lỏng từ n-C4H10 đến n-C17H36 đã được đo ở nhiệt độ phòng và n-C4H10 đến n-C12H26 cũng đã được đo ở nhiệt độ trên điểm nóng chảy. Tần số và tọa độ bình thường đã được tính toán cho các dạng kéo dài và các dạng có một liên kết gauche của n-C4H10 đến n-C8H18. Các chỉ tiêu này cũng đã được tính toán cho các cấu hình của n-C5H12 đến n-C7H16 có hai liên kết gauche và đối với các cấu hình không phẳng nhưng đều đặn (TG)∞ và (G)∞ của polyethylene. Một số dải phổ có thể cảm ứng cho các dạng n-C5H12 và n-C6H14 có hai liên kết gauche đã được tìm thấy. Trong trường hợp của n-C5H12, sự chênh lệch năng lượng giữa các trạng thái GT và TT được phát hiện gần như tương đương với sự chênh lệch giữa các trạng thái GG và GT. Các dải trong vùng 1400–1300 cm−1 đã được tìm thấy là đặc trưng cho các cấu hình cụ thể bao gồm chuỗi năm methyl hoặc ít hơn, như —GTTG— (1338 cm−1), —GTG (1368 và 1308 cm−1), —GG— (1352 cm−1), và các nhóm cuối —TG (1344 cm−1). Tất cả những dải này cùng với hai dải rộng hơn tập trung gần 1270 và 1080 cm−1 đều có cường độ nhờ vào sự gập ghềnh của methyl liên kết với liên kết gauche. Một diễn giải về các đặc điểm chính của vùng kéo dãn C–C, gập mép methyl và chặt mép methyl được đưa ra. Các dải liên quan đến phân tử hoặc chuỗi có các chuỗi trans gồm ít nhất bốn nhóm methyl được tìm thấy. Trong vùng 1300–1150 cm−1 có các tiên trình dải phụ thuộc vào chiều dài chuỗi, giống như những gì được quan sát ở các n-paraffin ở trạng thái tinh thể. Những điều này cho thấy sự hiện diện của các phân tử với các liên kết gauche, nhưng những liên kết gauche này không nhiều và được đặt gần các đầu của chuỗi. Nó được chứng minh rằng với một số loại dao động, đặc biệt là kéo dãn C–C chỉnh đối xứng hoàn toàn và bẻ cong ∠CCC, có rất ít sự thay đổi tần số khi chuyển từ một chuỗi mở rộng hoàn toàn sang một chuỗi có một hoặc thậm chí hai hoặc nhiều hơn các liên kết gauche. Do đó, rất khó trong trường hợp n-paraffin dài để phân biệt về mặt quang phổ giữa các cấu hình mở rộng hoàn toàn và gần như hoàn toàn mở rộng.