Download - Dr hab. Przemysław Szczeciński, prof. nzw. PW Zakład Chemii Organicznej, pok. 132 Literatura:
Dr hab. Przemysław Szczeciński, prof. nzw. PWZakład Chemii Organicznej, pok. 132
Literatura:
W. Zieliński, A. Rajca, Metody spektroskopowe i ich zastosowanie do identyfikacji związków organicznych. WNT.
R. M. Silverstein, F. X. Webster, D. J. Kiemle, Spektroskopowe metody identyfikacji związków organicznych. PWN
Io I
CH
RO
MO
FO
RTransmitancja T = I/Io
Absorbancja A = lg(Io/I) = l c
= molowy współczynnik ekstynkcji
l = grubość warstwy [cm]
c = stężenie molowe [mol/dm3]
ABSORPCJA PROMIENIOWANIA ELEKTROMAGNETYCZNEGO
Spektro-skopia:
NMRrotacyjna
EPRw podczerwieni w świetle widzial-
nym i UVrentgenografia
strukturalna
rentge-nowskie
nad-fioletowe
wi-dzialnepodczerwone
mikro-faloweradiowePromieniowanie:
m
MHz
2X10-82X10-62X10-42X10-22
1,5X10101,5X1081,5X1061,5X1041,5X102
DŁUGOŚĆ FALI ELEKTROMAGNETYCZNEJ A RODZAJ SPEKTROSKOPII
E
0 0
1
1
2
2
3
3
32
2
2
2
2
2
1
1
1
1
1
0
0
0
0
0
0
0
1
0
el. os c . ro t .
ro t . rot . -os c . rot . -os c .-e l.
> 0 .5 m m 5 0 -0 .8 8 0 0 - 2 0 0 n m
P o zio m y
1
0
POZIOMY ENERGETYCZNE CZĄSTECZKI
BA
BA osc
MMMM
fc2
1
MA MB
f
OSCYLATOR HARMONICZNY
(MCxMC)/(MC+MC)=144/24=6
(MCxMH)/(MC+MH)=12/13=0,92
TYPY DRGAŃ GRUPY CH2
+ +
_+
rozciągające deformacyjne w płaszczyźnie
deformacyjne poza płaszczyzną
asym 2920 cm-1
sym 2850 cm-1
nożycowe
1470 cm-1
wahadłowe
720 cm-1
wachlarzowe
1350-1180
skręcające
1300 cm-1
H
DRGANIA DEFORMACYJNE
C-Hpoza płaszczyznę szkieletowe
TEORETYCZNA LICZBA PASM dla cząsteczki o n atomach = 3n – 6
Zwiększenie liczby pasm
Zmniejszenie liczby pasm
Nadtony 2, 3,... <600 cm-1
Pasma kombinacyjne 1+2, -2
~ 0
Konformery 1 = 2 = 3
Oddziaływanie międzycząsteczkowe
SPOSOBY PRZYGOTOWANIA PRÓBKI DO POMIARU WIDM IR
Ciała stałe: Ciecze:-Roztwór -roztwór-pastylka z KBr -film-zawiesina w oleju parafinowym
NaClKClKBrCaF2
I
I0
pryzmat próbka
rozpuszczalnikdetektory
IDEA POMIARU WIDMA IR
WIDMO IR OKTAN-2-ONU
-O H N H C H C =O X=Y
3650 2700 2300 2100 1800 16001680
1430 1000 650 cm-1
C Y
NAJWAŻNIEJSZE ZAKRESY W WIDMIE IR
finger print out-of-plane
finger print – odcisk palcaout-of-plane – zakres drgań zginających wiązanie H-Csp2 polegających na ruchu
atomu wodoru w kierunku prostopadłym do płaszczyzny utworzonej przez wiązania atomu węgla
WĘGLOWODORY NASYCONE
3000 1500
CH3
CH2
as sym as syms
wahadłowe2962 2872 1450 1375
2926 2853 1465sym (CH2)n>5 720
Gr. izopropylowa1380 1370
ALKENY
=C-H C=C
3000 1500 700
C-H
3100 1660-1640
poza płaszczyznęcis - 730-665tri - 840-790gem - 885-895mono - 905-915 985-995trans - 980-960
nie ma dla sym.podstawionych;słabsze dla trans
ALKINY
C-H CC
3000 2000700
3330-3260ostre
2200-2100 700-600Deformacyjne C-H
ARENY
=C-H
3000 2000 1500 700
C-H
3100
2000-1600 nadtony i pasmakombinacyjne drgań poza płaszczyznę; kształt charakterystycznydla typu podstawienia
cztery pasma szkieletoweo zmiennym natężeniu1600, 1580, 1500, 1450
mono - 750; 7001,2 - 7501,3 - 780; 6901,4 - 815
WĘGLOWODORY
CH2CH2CH2CH3 CH=CH2
CH3CH2CH2CH2CH2CH3 CH2=CHCH2CH2CH2CH3
PASMA „POZA PŁASZCZYZNĘ” DLA RÓŻNEGO TYPU PODSTAWIENIA PIERŚCIENIA AROMATYCZNEGO
10003000O-H
ALKOHOLE, FENOLE
3600 monomer
3650
3300polimer
3500
wewnątrzcząsteczkowe wiązaniewodorowe; raczej ostre, niezależneod stężenia np. salicylany
R-O...H-O...H-O...H-OR R RH
C-O
1260-1000
Rozpuszczalnik Fenol O-Nitrofenol
Heksan 3603 3228
CCl4 3611 3248
Benzen 3523 3240
Acetonitryl 3478 3304
Dioksan 3315 3286
Et3N 3200 3240 3360
WPŁYW WIĄZANIA WODOROWEGO NA POŁOŻENIE PASMA OH W FENOLACH
WPŁYW STĘŻENIA NA PASMO OH
OH
OH
C
O
OCH3
OH
C
O
H
CH3CH2CH2CH2OH
częstośćrząd
położenie zależy od rzędowości aminy;
1340-1260
aromatyczne
1250-1010alifatyczne
C-N
deformacyjne N-H arom.alifatyczne - b. słabe
ok. 15153350-3310
II-RZĘDOWE
wachlarzoweNH2 szerokie
nożycowe NH2
900-6661650-158034003500I-RZĘDOWE
AMINY3000 1500
as sym
(dla próbek ciekłych)
(C4H9)2NH
NH2
CH3
N(CH3)2
AMINY
MeCCl
O
1850 1800 1750 1700 1650cm-1
MeCOH
OMeC
H
OMeC
NH2
OMeC
NHMe
O
MeCOPh
OMeC
OMe
OMeC
Me
OMeC
Ph
OMeC
NMe2
O
1807 1760monomer
1731 1714monomer
1688monomer
1768 1749 1719 1694 1662
POŁOŻENIE PASMA C=O W WIDMACH IRZWIĄZKÓW KARBONYLOWYCH
1650169034003520
sym
N-H
17003000
AMIDYI - RZĘDOWE
I-PASMO II-PASMOC N-H
as
1620-1590
roztwór c. stałe
II-RZĘDOWE
16401680
17003000
1570-1510roztwór c. stałe
3500-3400 roztwór
3330-3060 c. stałe1700 1680
anilidy
3000 1700
1680-1630
III-RZĘDOWE
brak
jedno pasmo niezależne od
stanu skupienia
KETONY
1700
CH3CC2H5
OCH3CC2H5
OPh-CH=CH-CHO
1715 1706 1680
w alkoholu
ALDEHYDY
3000 1700C-H C=O
2900-2800
rezonans Fermiego
między drganiem C-Ha pierwszą harmoniczną C-H (ok. 1390)
CCl3CHOCH3CHO
C=C-CHOAr-CHO
Ald. salicylowy2700
1768 1730 1690 1666
Benzaldehyd
O-H
17003000
KWASY
3300-2500
O
O
H
H O
O
C=O
1) monomer 17602) dimer 17103) kw. p-OH-benzoesowy 16804) kw. o-OH-benzoesowy 1665
1) 2) 3) 4)
C-O1300-1200
920w di- i polimerach;szerokie
liczne maksima
ESTRY
1700 1000
1770AcOPh
RCO2R
ArCO2R, C=C-CO2R
1750-1735
1730-1715C-O szerokie
C=O
Kwas masłowy
BEZWODNIKI
1800
C=Odwa pasmaasym i sym
1818-1750 - nasycone liniowe
1865-1782 cyklicznenaprężone
1755-1720 nienasyconeniecykliczne
1000
1050-950 C-O
NO2 sprzężone i aromatyczne-obniżenie l. falowej
13701550 N-O
symas
GRUPA NITROWA
Bezwodnik propionowy
o-Nitrotoluen