Metody identyfikacji i rozdzielania

Prezentacja na temat: "Metody identyfikacji i rozdzielania"— Zapis prezentacji:

1 Metody identyfikacji i rozdzielania
związków organicznych L. E. Smart, Separation Purification and Identification, RSC,1999 (ISBN ) R. L. Shriner, C.K. F. Hermann, T. C. Morrill, D. Y. Curtin, R. C. Fuson, The Systematic Identification of Organic Compounds, 8th ed., JW, 2003 (ISBN ) A. Vogel, Vogel's textbook of practical organic chemistry, 5th ed., JW, 1989 (ISBN ) T. Mitchell , B. Costisella, NMR - From Spectra To Structures An Experimental Approach, 2th ed., Springer, 2007(ISSN ) R. M. Silverstein, F. X. Webster, D. Kiemle, Spectrometric Identification of Organic Compounds, 6th ed., JW, 2005 (ISBN: ) O.M.Demchuk, M. Topyła, K. Kapłon Ćwiczenia laboratoryjne z identyfikacji związków organicznych, UMCS, 2014 (ISBN )

2 Przykładowe wartości refrakcji grup, atomów oraz wiązań
RM = (n2-1)/(n2+2)*MW/d = ∑(R) Przykład: propanol (C3H7OH) ∑(R) = 7*1,68+2*1,3+1,54+1,66=17,52 n20D=1,384; d204=0,804 więc RM = 17,48 ∆RM <0.2 – wynik wiarygodny!

3 Suszenie

4 A(ciężar atomowy) = Z(numer pierwiastka) + N(iłość neutronów)

5 Stała sprzężenia

6 Przesunięcie chemiczne

7 Bromek allilu

8 Efekt dachowy

9 Inkrementy podstawników
δ = 0,23 + ZX+ ZY δ = 0,23 + ZX+ ZY + ZR

10 Inkrementy podstawników
sp2 hybrydyzacja zwiększa s- charakter atomów węgla a więc elektronegatywność. (4.5-7 ppm ) δ = 5,25 + Zgem+ Zcis+ Ztrans

11 Inkrementy podstawników
δ = 7,36 +Zortho+ Zmeta+ Zpara

12 Rozpuszczalniki do NMR
Solvent δ (ppm) acetic acid - d4 2.0 (singlet), 11.7(singlet) acetone - d6 2.09 (singlet) acetonitrile - d3 1.93 (singlet) benzene  - d6 7.15 (singlet) carbon tetrachloride none chloroform - d 7.25 (singlet) dimethylsulfoxide - d6 2.49 (singlet) ethanol - d6 1.11, 3.56, 5.19 methanol - d4 3.31 (singlet), 4.78 (singlet) methylene chloride - d2 5.32 (singlet) water - d2 4.82 (singlet)

13 Przesunięcie chemiczne

14 Przesunięcia chemiczne dla C=O

15 sp3 13C przesunięcia Cω-Cδ-Cy-Cb-Ca-C-Ca-Cb-Cy-Cδ-Cω
δC = a + 9.4b - 2.5y + 0.3δ + 0.1ω + Σa (steric corrections) ppm

16 sp3 13C przesunięcia δC = δC0 + Σ (increments) ppm

17 sp2 13C przesunięcia Cy-Cb- Ca-C1=C2-Ca'- Cb'-Cy'
δC1 = [ 10.6a + 7.2b - 1.5y] - [ 7.9a' + 1.8b' - 1.5y'] + Σ(steric corrections) ppm

18 sp2 13C przesunięcia δC = δC0 + Σ (increments) ppm

19 Aromatyczne 13C przesunięcia

20 1J - stała

21 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

22 IR - częstotliwości bend - wyginać stretch - rozciągać alkanes
C-H stretch CH2 bend ~1465 CH3 bend ~1375 CH2 bend (4 or more) ~720 alkenes =CH stretch C=C stretch (isolated) C=C stretch (conjugated) C-H in-plane bend 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 alkynes acetylenic C-H stretch ~3300 C,C triple bond stretch ~2150 acetylenic C-H bend aromatics C=C stretch ~1600, ~1475 C-H bend (mono) , C-H bend (ortho) C-H bend (meta) ~880, ~780, ~690 C-H bend (para) alcohols O-H stretch ~3650 or C-O stretch ethers C-O-C stretch (dialkyl) C-O-C stretch (diaryl) ~1250 & ~1120 aldehydes C-H aldehyde stretch ~2850 & ~2750 C=O stretch ~1725 ketones ~1715 C-C stretch Carboxylic acids O-H bend esters C-C(O)-C stretch (acetates) C-C(O)-C stretch (all others) acid chloides C-Cl stretch anhydrides &

23 IR - częstotliwości amines N-H stretch (1 per N-H bond) 3500-3300
N-H bend C-N Stretch (alkyl) C-N Stretch (aryl) N-H bend (oop) ~800 amides N-H stretch C=O stretch N-H bend (1o) alkyl halides C-F stretch C-Cl stretch C-Br stretch C-I stretch nitriles C,N triple bond stretch ~2250 isocyanates -N=C=O stretch ~2270 isothiocyanates -N=C=S stretch ~2125 imines R2C=N-R stretch nitro groups -NO2 (aliphatic) & -NO2 (aromatic) & mercaptans S-H stretch ~2550 sulfoxides S=O stretch ~1050 sulfones ~1300 & ~1150 sulfonates ~1350 & ~11750 S-O stretch phosphines P-H stretch PH bend phosphine oxides P=O

24 Jak się bada próbka Jeżeli C=O obecne (1820-1660 cm-1)? szukać: ACIDS
Is O-H also present? ( cm-1) AMIDES Is N-H also present? (~3400 cm-1) ESTERS Is C-O also present? ( cm-1) ANHYDRIDES Two C=O absorptions. ( cm-1) ALDEHYDES Is aldehyde C-H present? (2850 & 2750 cm-1) KETONES Eliminate previous five choices.

25 Jak się bada próbka Jeżeli C=O nie obecne: szukać: ALCOHOLS
Check for O-H. ( cm-1) Confirm this with C-O. ( cm-1) AMINES Check for N-H. (~3400 cm-1) ETHERS Check for C-O ( cm-1)

26 Jak się bada próbka Wiązania podwójne oraz pierścieni aromatyczne:
C=C (~1650 cm-1) aromatic C=C ( 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 ( & cm-1)

27 Fragmentacja w EI Alkany:

28 Fragmentacja w EI Cykloalkany: Rozgałęzione alkany:

29 Fragmentacja w EI

30 Fragmentacja w EI

31 Fragmentacja w EI

32 Fragmentacja w EI

33 Fragmentacja w EI

34 Fragmentacja w EI

35 Fragmentacja w EI

36 Fragmentacja w EI

37 Fragmentacja w EI

38 Fragmentacja w EI

39 Fragmentacja w EI

40 Fragmentacja w EI

41 Fragmentacja w EI

42 Fragmentacja w EI