Podstawy metod badań struktury związków organicznych w zadaniach

Opis

Podstawy metod badań struktury związków organicznych w zadaniach

Wydawnictwo Politechniki Gdańskiej

Autorzy: Gensicka-Kowalewska Monika, Milewska Maria J.

Skrypt jest przeznaczony dla studentów chemii, technologii chemicznej, biotechnologii i kierunków pokrewnych. Zadania zawarte w tym zbiorze mogą być wykorzystywane zarówno podczas zajęć, jak i w ramach indywidualnej pracy studentów. Odpowiedzi do niektórych zadań – oznaczonych symbolem * – zamieszczono na końcu książki. Widma NMR są w większości widmami symulowanymi, natomiast pozostałe widma zostały zaczerpnięte z badań własnych autorek.

Spis treści

1. Wprowadzenie … 7

1.1. Ogólne zasady spektroskopii absorpcyjnej ….7

1.2. Chromofory … 11

1.3. Identyfikacja związków na podstawie widm ….. 11

1.4. Zadania ….12

2. Spektrometria mas …. 13

2.1. Procesy jonizacyjne …. 13

2.2. Aparatura w spektrometrii mas …. 14

2.3. Widma mas . 15

2.3.1. Widma mas o wysokiej rozdzielczości (HR MS) … 16

2.3.2. Fragmentacja molekularna .. 17

2.3.3. Główne drogi fragmentacji … 18

2.4. Zadania .. 21

3. Spektroskopia w podczerwieni … 26

3.1. Zakres i natura IR absorpcji …. 26

3.2. Rodzaje przejść ….. 28

3.2.1. Rezonans Fermiego …. 28

3.3. Wpływ wiązań wodorowych na widma IR … 29

3.4. Częstotliwości grupowe …… 29

3.5. Najważniejsze chromofory promieniowania IR … 30

3.5.1. Drgania walencyjne grupy hydroksylowej OH … 30

3.5.2. Drgania walencyjne grupy karbonylowej … 30

3.5.3. Inne polarne grupy funkcyjne ….. 32

3.5.4. Chromofory absorbujące w zakresie 2600–1900 cm–1 .. 34

3.6. Zadania … 34

4. Spektroskopia elektronowa …. 39

4.1. Natura spektroskopii elektronowej ….. 39

4.2. Ilościowe aspekty spektroskopii UV .. 40

4.3. Klasyfikacja pasm absorpcji UV ….. 42

4.3.1. Promieniowanie w zakresie widzialnym a kolor substancji … 43

4.3.2. Specjalne pojęcia używane w spektroskopii UV-VIS .. 43

4.4. Niektóre ważne chromofory promieniowania UV-VIS …44

4.4.1. Chromofory izolowane ….. 44

4.4.2. Chromofory sprzężone …. 46

4.4.3. Związki aromatyczne … 48

4.5. Efekt rozpuszczalnika …. 50

4.6. Zadania …. 50

5. Jądrowy rezonans magnetyczny …. 53

5.1. Równanie Larmora i jądrowy rezonans magnetyczny …. 53

5.2. Pomiar widma NMR .. 57

5.2.1. Rozpuszczalniki w spektroskopii NMR ..57

5.2.2. Wzorzec w spektroskopii NMR .. 58

5.3. Przesunięcie chemiczne w spektroskopii 1

H NMR .. 58

5.3.1. Protony połączone z atomami węgla … 60

5.3.2. Protony połączone z heteroatomami. Protony podlegające wymianie .. 65

5.4. Sprzężenie spinowo-spinowe jąder w 1

H NMR .. 67

5.4.1. Układy spinowe I rzędu .. 70

5.4.2. Równocenność jąder ….. 71

5.4.3. Odczynniki przesunięcia chemicznego … 75

5.5. Spektroskopia fluorowego rezonansu magnetycznego 19F NMR … 76

5.5.1. Stałe sprzężenia spinowego 19F19F oraz 19F1

H ….. 77

5.5.2. Wpływ jąder 19F zawartych w cząsteczce na widma NMR innych

jąder …. 77

5.6. Spektroskopia węglowego rezonansu magnetycznego 13C NMR . 77

5.6.1. Wpływ struktury cząsteczki na przesunięcie chemiczne w 13C NMR … 78

5.6.2. Stałe sprzężenia spinowego w 13C NMR … 78

5.6.3. Techniki stosowane w spektroskopii 13C NMR …. 79

5.7. Zadania – 1H NMR … 81

5.8. Zadania – 13C NMR ….. 87

5.9. Zadania dodatkowe …… 89

6. Odpowiedzi ….. 95

Literatura …….. 127