Б.Н. Тарасевич - Первоначальные сведения о методах ЯМР, масс-спектрометрии и ИК спектроскопии (1161698), страница 3
Текст из файла (страница 3)
201457Подавление спин-спинового взаимодействия облегчает анализсложных спектров.Тарасевич Б.Н. 201458Примеры простых мультиплетовв спектрах ПМР первого порядка.По спектрам ПМР и брутто-формулам определить структуры.IHCH3H3CА: С3Н7IHClCH3ClB: C2H4Cl2C: C3H6Cl2Тарасевич Б.Н. 201459Более разнообразные и болеесложные задачи будут рассмотрены насеминарах.Представление омасс-спектрометрии.Принципиальная схема масс-спектрометра.Тарасевич Б.Н. 201462Тарасевич Б.Н. 201463Основное соотношение масс-спектрометрии.m 2VR 2e H•••••R - радиус траекториидвижения ионизированнойчастицы в магнитном поле,V – ускоряющий потенциалдо 8000 В,H- напряжённостьмагнитного поля,m – масса ионизированнойчастицы,e - заряд электрона.Тарасевич Б.Н. 201464Схематичное изображение масс спектра 2-метилпентана(шкала m/e и шкала интенсивностей).Тарасевич Б.Н. 201465Относительное содержание изотопов некоторыхраспространённых элементовТарасевич Б.Н.
201466Молекулярный ионТарасевич Б.Н. 201467Определение числа атомов углерода по структуре пика молекулярногоиона.Тарасевич Б.Н. 201468Определение бруттоформулы по структурепика молекулярногоиона.Тарасевич Б.Н. 201469Определение числа атомов углерода по структуре пикамолекулярного иона.Тарасевич Б.Н. 201470Пример. Определениемолекулярного иона.брутто-формулыТарасевич Б.Н. 2014поструктурепика71Пример.Определениемолекулярного иона.числаатомовуглеродаТарасевич Б.Н. 2014поструктурепика72Определение брутто-формулы по структуре пикамолекулярного иона.Тарасевич Б.Н. 201473Пример. Определение брутто-формулы по структуре пикамолекулярного иона С6Н6О.Тарасевич Б.Н.
201474•Метод позволяет зарегистрировать молекулярную массу соединения,являющуюся его индивидуальной характеристикой. Масс-спектрометриявысокого разрешения дает информацию об элементном составе соединения.•Структурная информация о веществах становится доступной благодарянабору фрагментных ионов, образующихся при распаде исходных молекул. Дляполучения структурной информации можно использовать как компьютерныебиблиотеки масс-спектров, так и проводить ручную расшифровку спектра сиспользованием известных закономерностей фрагментации.•. Простота и надежность получаемой информации.
Масс-спектр позволяетидентифицировать соединение, а площадь хроматографического пика –оценить количество этого соединения в пробе.•Современныемасс-спектрометрическиетехникипозволяютустанавливатьмолекулярные массы сверхсложных соединений. Зарегистрированный рекорд составляет110,000,000 Дальтон.•Прямой анализ сложнейших смесей органических соединений (до нескольких тысячсоединений) без их предварительного разделения. На входе неизвестная смесь, навыходе информация о качественном и количественном составе.•Масс-спектрометрияобладаетфеноменальнойчувствительностью.Для-12количественного определения на стандартном оборудовании необходимо 10 г, 10-14Mиндивидуального соединения. Рекорды чувствительности - 10-18 г, 10-22MТарасевич Б.Н. 201475Инфракрасная спектроскопияВведение в функциональный анализорганических соединенийЧисло нормальных колебаний N дляn-атомных молекул (в основном электронном состоянии).Для линейной молекулы N = 3n - 5Для нелинейной молекулы N = 3n – 6Нормальное колебание - такое колебание, при котором все атомыпринимающие в нём участие, колеблются в фазе, с одной частотой иодновременно проходят через положение равновесия.Тарасевич Б.Н.
201477Колебательные спектры –инфракрасные спектры (ИК) испектры комбинационного рассеяния (КР или Раман).Области ИК спектра (условно):Видимая областьИК ближняя 14000 – 5000 см-1 (0,7 – 2 мкм)Средняя (фундаментальная) 5000- 400 см-1 (2-25 мкм)Дальняя 200 – 30 см-1 (50 – 333 мкм)Микроволновая областьТарасевич Б.Н. 201478Выражение для частоты колебаний двух масс в приближениигармонического осциллятора. Валентное колебание.Тарасевич Б.Н. 201479Формы колебаний нелинейной молекулы воды (а) и линейной молекулы СО2(б).
Валентные (stretch) и деформационные колебания. (Центр тяжестимолекулы остаётся неподвижным).Тарасевич Б.Н. 201480Формы колебаний группы СН2 (в) знаки + и – означают направлениядвижения атомов перпендикулярно плоскости страницы.Тарасевич Б.Н. 201481ИК и КР спектры хлорацетонитрила.ИК и КР дополняют друг друга и вместе дают полную картину колебаний.Тарасевич Б.Н. 201482Функциональный анализ органических соединений по ИКспектрам основан на концепции характеристическихколебаний.Колебание характеристично для данной группы почастоте, если одно из нормальных колебаний молекулы почастоте приближённо совпадает с одним из нормальныхколебаний данной группы как свободной молекулы.
Такоеопределение несколько условно, но на практике себяоправдывает.Тарасевич Б.Н. 201483Интервалы волновых чисел некоторых валентныхколебаний.увеличение энергии колебаний связишкала волновых чисел (см-1)4000 см-13000 см-12000 см-11500 см-11000 см-1связи с водородомтройные связи икумуленыдвойные связиодинарные связиС-СO-HC≡CC=CC-ON-HC≡NC=OC-FC-HС=С=СArC-ClТарасевич Б.Н. 201484ИК спектры некоторых классоворганических соединенийТарасевич Б.Н. 201485АЛКАНЫОбласть валентных колебанийС-Н связей 2750-2950 см-1,деформационных колебанийСН2 1460 – 1380 см-1,скелетные колебания связей С-С не характеристичны.Тарасевич Б.Н.
201486Алканы. ИК спектр додекана.Тарасевич Б.Н. 201487Методы подготовки проб. Жидкости и твёрдыевещества.Тарасевич Б.Н. 201488Алкены. ИК спектр додецена-1.Тарасевич Б.Н. 201489Сравнение ИК спектров цис- и транс- пентенов-2.В случае симметричной транс- структурыинтенсивность полосы валентных колебаний С=С ниже.Тарасевич Б.Н. 201490Алкины. ИК спектр гептина-1.Тарасевич Б.Н. 201491Моноядерные ароматические углеводороды. ИК спектр о-ксилола.Тарасевич Б.Н. 201492ИК спектр фуллерена С60, симметрия Ih.Типы симметрии нормальных колебаний:Г(С60) = 2Ag+3F1g+4F2g+6Gg+8Hg+Au+4F1u+5F2u+6Gu+7HuТарасевич Б.Н.
201493Примеры задач, решаемых методами колебательной спектроскопии.Влияние образования водородных связей на ИК спектр, ОН группа.ИК спектры изобутилового спирта в парообразном состоянии (верхний), в виде раствора вчетырёххлористом углероде (средний), в виде жидкости (нижний).Тарасевич Б.Н. 201494Спирты и фенолы.Тарасевич Б.Н. 201495Характеристичность полос колебаний О-Н групп вмолекулах гексанола-1 и 2-метилбутанола-2.Тарасевич Б.Н.
201496ИК спектр пространственнозатруднённого 2,6-дитретбутил-4метилфенола (ионола).Невозможность образования водородныхсвязей из-за пространственныхзатруднений.Тарасевич Б.Н. 201497Свободная гидроксильная группа в молекуле кодеина.Кодеин - алкалоид, выделяют из опийного мака, обладает болеутоляющимдействием, уменьшает возбудимость кашлевого центра.Тарасевич Б.Н.
201498Альдегиды. ИК спектр октаналя.Тарасевич Б.Н. 201499Кетоны. ИК спектр ацетона.Тарасевич Б.Н. 2014100Кетоны. ИК спектр сопряжённого с ароматическимкольцом кетона – ацетофенона.Сопряжение понижает частоту колебаний С=О.Тарасевич Б.Н. 2014101Тарасевич Б.Н. 2014102Карбоновые кислоты.
ИК спектр гексановой кислоты.Тарасевич Б.Н. 2014103Соли карбоновых кислот. Бензоат аммония.Тарасевич Б.Н. 2014104Сложные эфиры. ИК спектр фенилацетата.Тарасевич Б.Н. 2014105Галогенангидриды кислот.ИК спектр 4-гексилбензоилхлорида.Частота колебаний С=О повышена.Тарасевич Б.Н. 2014106Ангидриды кислот. ИК спектр ангидрида бензойнойкислоты. Частота колебаний С=О повышена.Тарасевич Б.Н. 2014107Тарасевич Б.Н. 2014108Амины. ИК спектр 2-метилпентандиамина-1,5.Тарасевич Б.Н. 2014109Проявление валентных колебаний N- H в парацетамоле.Тарасевич Б.Н. 2014110Нитрилы. ИК спектр альфа-метилбензилцианида.Тарасевич Б.Н. 2014111ИК спектр нитробензола.Тарасевич Б.Н.
2014112Соединения серы. ИК спектр 1,6-гександитиола.Тарасевич Б.Н. 2014113Сульфогруппа.Тарасевич Б.Н. 2014S114Галогенпроизводные. HalТарасевич Б.Н. 2014115Кремнийорганические соединения.Силиконовая смазка может загрязнять продукты реакций.Тарасевич Б.Н. 2014116•••••ИКспектроскопиянеобходимапривыполнениифункционального анализа и идентификации органическихсоединений (при совместном использовании с ЯМР).Метод используют для изучения конформационных равновесийи других внутримолекулярных превращений.ИК спектроскопия незаменима для изучения полимеров, в томчисле и биополимеров.В ИК широко используют количественные измерения, например,определяют энергии водородных связей.Это лишь небольшая часть проблем, для решения которыхиспользуют метод ИК спектроскопии.Тарасевич Б.Н.
2014117КонецВ зависимости от поставленных задачлектор может уменьшать количествопредставляемых слайдов.Тарасевич Б.Н. 2014118.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
