光谱学
红外光谱:4练习题
最后更新:2023年3月21日|
红外光谱学练习题
本身、红外(IR)光谱并不是一个很好的技术解决未知的分子的结构。然而,我们已经看到,红外光谱可以伟大的识别技术某些官能团在一个未知的分子,特别是包含哦或C = O官能团。
例如,在之前一篇结构的决心鹿睑板腺信息素,我们看到该研究的作者如何使用红外光谱识别内酯官能团的存在(即循环酯)在1775厘米的特征吸收1。
另外,如果你缩小了一个结构几个可能性,它可以是非常有用的在执政的各种可能性出去了。
在这篇文章中我们将会通过四个(简单的)实践问题在哪里,你将会提供一个红外光谱和分子式,并找出哪些分子的任务最好的符合频谱。
所有你需要知道的关于红外为了解决下面的问题,提出了在前面的文章如何快速的红外光谱分析,所以回去读,如果你还没有这么做。
让我们开始吧。
(每个问题的答案,以及分析,在文章的底部。不要偷看,你给了每个问题彻底的尝试)。
表的内容
问题# 1:未知的分子与分子式C5H10o .的这五个分子是最有可能吗?
问题# 4:未知的分子与公式C4H8O2(同时,呕吐物的味道)
答案
问题1:
- 你给分子式,C5H10o .这对应于一个氢指数不足(IHD) 1,所以一个双键或环分子中存在。这直接排除了d)他的死因是零,因此C的分子式吗5H12O。
- 看谱我们看到一个广泛的峰值为3300厘米1也没有占主导地位的峰值约1700厘米1(峰值一半约1700厘米1吗?太弱是一个C = o .)
- 广泛的峰值在3300告诉我们,我们有一个酒精(哦组)。唯一的选择是有意义的e)(环戊醇),因为它有一个羟基和一个IHD的1。它不能b)因为分子缺乏哦。
- 一)和c)进一步排除了C = O的缺失;B是排除了在33 oo的存在哦
问题2:
- C6H12O对应于一个IHD的分子式1一个双键或环分子中存在。
- 没有强大哦峰值约3200 - 3400厘米1(小插曲约3400厘米1太弱的哦)。我们可以立即排除一个)和e)。
- 然而,我们确实看到一个峰值略高于1700厘米1这是光谱中最强的山峰之一。这是一个教科书C = O峰值。我们可以安全地排除b)它缺乏一个羰基。
- 唯一的选择是有意义的d)(2-hexanone)自c)不匹配分子式(两个氧原子,五个碳)。
- 还请注意,碳氢键区域显示所有峰值低于3000厘米1这正是我们所期望的饱和酮(“脂肪”)。
问题3:
- C的分子式6H14O对应于零的死因。分子中没有双键或环存在。
- 使用这个我们可以立即排除d)和e)由于其结构不能对应分子式(他们都是C6H12O)
- 没有哦,可见峰值约3200 - 3400厘米1。我们可以排除一)和b)。
- 这使得我们c)。这是一个醚。
- 有用的提示:醚是“沉默”的突出部分红外光谱;这个功能组是最好的识别通过一个推理的过程。看到一个O的公式,但没有哦或C = O山峰,唯一符合逻辑的选择c)。
- 最后注意:e)环氧环醚叫做一个“”。区分的重要线索c),e)是我们分子式的事实。在缺乏这些信息是很难区分没有红外光谱峰值表的密切磋商。
问题4:
- 眼前的赠品是呕吐物的味道。这是丁酸肯定的!
- 更严重的是:C的公式4H8O2对应于1的死因。我们可以立即排除c)。
- 在红外光谱中我们看到一个巨大的峰值3300 - 2600厘米1地区,遮盖了一切。这似乎是一个教科书“毛茸茸的胡子”典型的羧酸,但是让我们寻找更多的信息在确认之前。我们至少可以排除一)没有哦,峰值。
- 我们也看到一个强大的峰值略高于1700厘米1这是典型的C = O。我们可以安全地排除e)这完全缺乏羰基化合物。
- 这让我们有两个合理的选择:b)(羧酸)和d)酮/酒精。两者之间如何选择?“毛茸茸的胡子”是诊断。酒精哦山峰不填满600波数单位羧酸山峰的方式做的,所以答案是B。(回头看看几个例子从以前的文章。如果你想确认)一个更微妙的方式来区分这两个可能是羰基峰的位置,但羧酸(1700 - 1725厘米1)主要出现在同一个范围一样酮(1705 - 1725厘米1)。
你可能认识到,在这四个例子我们遵循一个简单的程序:
- 因为我们有分子式,我们计算了氢指数缺乏症。这是一个快速计算和给我们有用的信息。我们可以用它来“排除”几个答案你可以分类为“技巧问题”。
- 接下来,我们检查了羟基地区3200 - 3400厘米左右广泛的、圆形的山峰(“方言”)的典型哦组。最重要的问题我们想要的答案是:“有哦礼物”?
- 然后,我们看了看羰基地区从约1650 - 1830厘米夏普,强大的山峰(“剑”)典型的C = O组。我们想尽快知道如果有任何C = O组。
- 我们可以使用这三个部分的信息排除给我们的各种选项,缩小可能的选项。当然,这些都是相对简单的例子(只有C、H和O),但思维过程是重要的。
最后指出两个结论:
- 很高兴能够得到积极的功能组ID,但是俄文凌也可以是有价值的。的没有哦或C = O峰(或两者)仍然是有用的信息!我们使用这个问题3推断出醚的存在没有哦或C = O。
- 一个相关的问题:信息得到一个分子从各种来源(如分子式、紫外可见、红外、质量规范,13 c和1 h NMR)是有条理的,应该不矛盾。我喜欢认为结构的决心是有点像试图推断出一个三维对象的结构通过分析它投下的阴影从灯在不同角度(或不同波长,使用一个更恰当的类比)通过逻辑和演绎(也许是一个或两个直觉跳跃)我们可以利用不同层次的信息追溯的形状投射阴影的对象放在第一位。
关键是可以整合这些信息的来源。在这篇文章中我们看到的例子使用未饱和指数和IR在一起得出官能团存在于分子。当我们走向日益复杂的光谱技术,这种技能的“集成”将变得越来越重要!我们会看到,解决未知的结构有点像填写其中一个“逻辑广场”你可能遇到小学。
有可能第三个帖子的空间红外光谱覆盖一些很少遇到官能团和其他细节。但是现在我们要继续下一个技术,质谱分析(MS)在本系列的下一篇文章中。
有用的工作的例子
谢谢
问题# 3和# 4个碳的打错号码了
我没有看到呢?C6H14O C4H8O2 ?
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应该更清楚。b)丁酸!
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不错的实践问题