Metody identyfikacji i rozdzielania zwizkw organicznych L E
- Slides: 42
Metody identyfikacji i rozdzielania związków organicznych • • • L. E. Smart, Separation Purification and Identification, RSC, 1999 (ISBN 0 85404 685 2) R. L. Shriner, C. K. F. Hermann, T. C. Morrill, D. Y. Curtin, R. C. Fuson, The Systematic Identification of Organic Compounds, 8 th ed. , JW, 2003 (ISBN 978 -0 -471 -21503 -5) A. Vogel, Vogel's textbook of practical organic chemistry, 5 th ed. , JW, 1989 (ISBN 0 -470 -21414 -7) T. Mitchell , B. Costisella, NMR - From Spectra To Structures An Experimental Approach, 2 th ed. , Springer, 2007(ISSN 1618 -2642) R. M. Silverstein, F. X. Webster, D. Kiemle, Spectrometric Identification of Organic Compounds, 6 th ed. , JW, 2005 (ISBN: 978 -0 -471 -39362 -7) O. M. Demchuk, M. Topyła, K. Kapłon Ćwiczenia laboratoryjne z identyfikacji związków organicznych, UMCS, 2014 (ISBN 978 -83 -7784 -429 -8) http: //hektor. umcs. lublin. pl/~demchuk/le/lectures. html
Przykładowe wartości refrakcji grup, atomów oraz wiązań RM = (n 2 -1)/(n 2+2)*MW/d = ∑(R) Przykład: propanol (C 3 H 7 OH) ∑(R) = 7*1, 68+2*1, 3+1, 54+1, 66=17, 52 n 20 D=1, 384; d 204=0, 804 więc RM = 17, 48 ∆RM <0. 2 – wynik wiarygodny!
Suszenie
A(ciężar atomowy) = Z(numer pierwiastka) + N(iłość neutronów)
Stała sprzężenia
Przesunięcie chemiczne
Bromek allilu
Efekt dachowy
Inkrementy podstawników δ = 0, 23 + ZX+ ZY + ZR
Inkrementy podstawników sp 2 hybrydyzacja zwiększa s - charakter atomów węgla a więc elektronegatywność. (4. 5 -7 ppm ) δ = 5, 25 + Zgem+ Zcis+ Ztrans
Inkrementy podstawników δ = 7, 36 +Zortho+ Zmeta+ Zpara
Rozpuszczalniki do NMR Solvent δ (ppm) acetic acid - d 4 2. 0 (singlet), 11. 7(singlet) acetone - d 6 2. 09 (singlet) acetonitrile - d 3 1. 93 (singlet) benzene - d 6 7. 15 (singlet) carbon tetrachloride none chloroform - d 7. 25 (singlet) dimethylsulfoxide - d 6 2. 49 (singlet) ethanol - d 6 1. 11, 3. 56, 5. 19 methanol - d 4 3. 31 (singlet), 4. 78 (singlet) methylene chloride - d 2 5. 32 (singlet) water - d 2 4. 82 (singlet)
Przesunięcie chemiczne
Przesunięcia chemiczne dla C=O
3 13 sp C przesunięcia Cω-Cδ-Cy-Cb-Ca-Cb-Cy-Cδ-Cω δC = -2. 3 + 9. 1 a + 9. 4 b - 2. 5 y + 0. 3δ + 0. 1ω + Σa (steric corrections) ppm
3 13 sp C przesunięcia δC = δC 0 + Σ (increments) ppm
2 13 sp C przesunięcia Cy-Cb- Ca-C 1=C 2 -Ca'- Cb'-Cy' δC 1 = 123. 3 + [ 10. 6 a + 7. 2 b - 1. 5 y] - [ 7. 9 a' + 1. 8 b' - 1. 5 y'] + Σ(steric corrections) ppm
sp 2 13 C przesunięcia δC = δC 0 + Σ (increments) ppm
Aromatyczne 13 C przesunięcia
1 J - stała
IR E = hν ν=c/λ • • • h = Planck’s constant (4 x 10 -13 kj / mol) ν = frequency of light (s-1) c = speed of light (3 x 1010 cm / s) λ = wavelength of light (cm) exciting a molecule from one rotational level to another - microwaves exciting a molecule from one vibrational level to another - infrared exciting a molecule from one electronic level to another - UV/Vis
IR - częstotliwości alkanes alkenes alkynes aromatics C-H stretch 2950 -2800 CH 2 bend ~1465 CH 3 bend ~1375 CH 2 bend (4 or more) ~720 =CH stretch 3100 -3010 C=C stretch (isolated) 1690 -1630 C=C stretch (conjugated) 1640 -1610 C-H in-plane bend 1430 -1290 alcohols ethers aldehydes bend - wyginać stretch - rozciągać O-H stretch ~3650 or 3400 -3300 C-O stretch 1260 -1000 C-O-C stretch (dialkyl) 1300 -1000 C-O-C stretch (diaryl) ~1250 & ~1120 C-H aldehyde stretch ~2850 & ~2750 C=O stretch ~1725 C=O stretch ~1715 C-C stretch 1300 -1100 O-H stretch 3400 -2400 C=O stretch 1730 -1700 C-O stretch 1320 -1210 C-H bend (monosubstituted) ~990, ~910 C-H bend (E-disubstituted) ~970 C-H bend (1, 1 -disubstituted) ~890 C-H bend (Z-disubstituted) ~700 C-H bend (trisubstituted) ~815 O-H bend 1440 -1400 acetylenic C-H stretch ~3300 C=O stretch 1750 -1735 C, C triple bond stretch ~2150 C-C(O)-C stretch (acetates) 1260 -1230 C-C(O)-C stretch (all others) 1210 -1160 C=O stretch 1810 -1775 C-Cl stretch 730 -550 C=O stretch 1830 -1800&17751740 C-O stretch 1300 -900 acetylenic C-H bend 650 -600 C-H stretch 3020 -3000 C=C stretch ~1600, ~1475 C-H bend (mono) 770 -730, 715 -685 C-H bend (ortho) 770 -735 C-H bend (meta) ~880, ~780, ~690 C-H bend (para) 850 -800 ketones Carboxylic acids esters acid chloides anhydrides
IR - częstotliwości amines amides nitriles C, N triple bond stretch ~2250 isocyanates -N=C=O stretch ~2270 1200 -1025 isothiocyana tes -N=C=S stretch ~2125 C-N Stretch (aryl) 1360 -1250 imines R 2 C=N-R stretch 1690 -1640 N-H bend (oop) ~800 -NO 2 (aliphatic) 1600 -1530&13901300 N-H stretch 3500 -3180 C=O stretch 1680 -1630 -NO 2 (aromatic) 1550 -1490&13551315 N-H bend 1640 -1550 mercaptans S-H stretch ~2550 sulfoxides S=O stretch ~1050 sulfones S=O stretch ~1300 & ~1150 S=O stretch ~1350 & ~11750 S-O stretch 1000 -750 P-H stretch 2320 -2270 PH bend 1090 -810 P=O 1210 -1140 N-H stretch (1 per NH bond) 3500 -3300 N-H bend 1640 -1500 C-N Stretch (alkyl) N-H bend (1 o) C-F stretch alkyl halides 1570 -1515 nitro groups 1400 -1000 C-Cl stretch 785 -540 C-Br stretch 650 -510 C-I stretch 600 -485 sulfonates phosphine oxides
Jak się bada próbka Jeżeli C=O obecne (1820 -1660 cm-1)? szukać: ACIDS Is O-H also present? (3400 -2400 cm-1) AMIDES Is N-H also present? (~3400 cm-1) ESTERS Is C-O also present? (1300 -1000 cm-1) ANHYDRIDES Two C=O absorptions. (1810 -1760 cm-1) ALDEHYDES Is aldehyde C-H present? (2850 & 2750 cm-1) KETONES Eliminate previous five choices.
Jak się bada próbka Jeżeli C=O nie obecne: szukać: ALCOHOLS Check for O-H. (3400 -3300 cm-1) Confirm this with C-O. (1300 -1000 cm-1) AMINES Check for N-H. (~3400 cm-1) ETHERS Check for C-O (1300 -1000 cm-1)
Jak się bada próbka Wiązania podwójne oraz pierścieni aromatyczne: (~1650 cm-1) C=C aromatic C=C (1600 -1450 cm-1) vinyl C-H (>3000 cm-1) Wiązania potrójne C, N triple bond (~2250 cm-1) C, C triple bond (~2150 cm-1) acetylenic C-H (~3300 cm-1) Grupa nitrowa N-O (1600 -1530 & 1390 -1300 cm-1)
Fragmentacja w EI Alkany:
Fragmentacja w EI • Cykloalkany: • Rozgałęzione alkany:
Fragmentacja w EI
Fragmentacja w EI
Fragmentacja w EI
Fragmentacja w EI
Fragmentacja w EI
Fragmentacja w EI
Fragmentacja w EI
Fragmentacja w EI
Fragmentacja w EI
Fragmentacja w EI
Fragmentacja w EI
Fragmentacja w EI
Fragmentacja w EI
Fragmentacja w EI