Скачать презентацию Примеры решения задач с использованием ИК спектроскопии МГУ Скачать презентацию Примеры решения задач с использованием ИК спектроскопии МГУ

IK_v_RGU_neftiGaza-dimedon_2015.ppt

  • Количество слайдов: 56

Примеры решения задач с использованием ИК спектроскопии. МГУ имени М. В. Ломоносова, Химический факультет, Примеры решения задач с использованием ИК спектроскопии. МГУ имени М. В. Ломоносова, Химический факультет, кафедра органической химии. доц. Тарасевич Б. Н. 2013 г. Тарасевич Б. Н. ИК(2)-2014

ИК спектр нитробензола. Тарасевич Б. Н. ИК(2)-2014 ИК спектр нитробензола. Тарасевич Б. Н. ИК(2)-2014

Соединения серы. ИК спектр 1, 6 -гександитиола. Тарасевич Б. Н. ИК(2)-2014 Соединения серы. ИК спектр 1, 6 -гександитиола. Тарасевич Б. Н. ИК(2)-2014

Сульфогруппа. Тарасевич Б. Н. ИК(2)-2014 S Сульфогруппа. Тарасевич Б. Н. ИК(2)-2014 S

Кремнийорганические соединения. Силиконовая смазка может загрязнять продукты реакций. 2/9/2018 Тарасевич Б. Н. ИК(2)-2014 5 Кремнийорганические соединения. Силиконовая смазка может загрязнять продукты реакций. 2/9/2018 Тарасевич Б. Н. ИК(2)-2014 5

Влияние условий выделения и очистки на качество ИК спектра N, N, Nтрипропин-2 -ил-1 -фосфонийтриамида. Влияние условий выделения и очистки на качество ИК спектра N, N, Nтрипропин-2 -ил-1 -фосфонийтриамида. Частота вал. кол. Р=О в фосфонийтриамидах находится в интервале 1160 -1220 см-1 (Беллами-2). 2/9/2018 Тарасевич Б. Н. ИК(2)-2014 6

Задача № 1. Влияние способа подготовки пробы на ИК спектры 5, 5 -диметилциклогександиона-1, 3 Задача № 1. Влияние способа подготовки пробы на ИК спектры 5, 5 -диметилциклогександиона-1, 3 (димедона). Тарасевич Б. Н. ИК(2)-2014

Задача № 1. Влияние способа подготовки пробы на ИК спектры 5, 5 -диметилциклогександиона-1, 3, Задача № 1. Влияние способа подготовки пробы на ИК спектры 5, 5 -диметилциклогександиона-1, 3, таблетка KBr. Тарасевич Б. Н. ИК(2)-2014

Задача № 1. Влияние метода приготовления образца на ИК спектр. Спектр раствора димедона в Задача № 1. Влияние метода приготовления образца на ИК спектр. Спектр раствора димедона в неполярном четырёххлористом углероде. Кювета с окнами из Na. Cl. 2/9/2018 Тарасевич Б. Н. ИК(2)-2014 9

Задача № 1. Участок ИК спектра димедона в KBr и в ССl 4. 2/9/2018 Задача № 1. Участок ИК спектра димедона в KBr и в ССl 4. 2/9/2018 Тарасевич Б. Н. ИК(2)-2014 10

Задача № 1. Участок ИК спектра димедона в KBr и в ССl 4. 2/9/2018 Задача № 1. Участок ИК спектра димедона в KBr и в ССl 4. 2/9/2018 Тарасевич Б. Н. ИК(2)-2014 11

Взаимосвязь валентных колебаний двух карбонильных групп в 1, 2 -, 1, 3 -, 1, Взаимосвязь валентных колебаний двух карбонильных групп в 1, 2 -, 1, 3 -, 1, 4 - дикетонах. • Степень связи двух валентных колебаний С=О зависит от: 1) угла между направлениями этих связей, 2) расстояния между группами, 3) близости значений частот колебаний. • Величина расщепления быстро уменьшается при отклонении от плоской системы. • В случае ацетилацетона СН 3 -СО-СН 2 -СО-СН 3 расщепление незаметно, в плоских системах оно достигает 30 -40 см-1. 2/9/2018 Тарасевич Б. Н. ИК(2)-2014 12

Задача № 1. Влияние способа подготовки пробы на ИК спектры 5, 5 -диметилциклогександиона-1, 3. Задача № 1. Влияние способа подготовки пробы на ИК спектры 5, 5 -диметилциклогександиона-1, 3. Тарасевич Б. Н. ИК(2)-2014

Задача № 1. Влияние способа подготовки пробы на ИК спектры 5, 5 -диметилциклогександиона-1, 3. Задача № 1. Влияние способа подготовки пробы на ИК спектры 5, 5 -диметилциклогександиона-1, 3. • Кето-енольное равновесие зависит от полярности используемого растворителя. • Полосы 1735 и 1708 см-1 относятся к колебаниям С=О в кетонной форме, 1607 перекрывающися полосы С=О и С=С димерного енола. 2/9/2018 Тарасевич Б. Н. ИК(2)-2014 14

Задача № 1. Влияние способа подготовки пробы на ИК спектры 5, 5 -диметилциклогександиона-1, 3. Задача № 1. Влияние способа подготовки пробы на ИК спектры 5, 5 -диметилциклогександиона-1, 3. ж) Спирт стабилизирует енольную форму, 1607 см-1. Положение осложняется деформационными кол. ОН спирта. е) ТГФ стабилизирует енол, присутствует некоторое количество кетонной фомы. в) Подвижные протоны замещены метильными группами. Присутствует исключительно кетонная форма. 2/9/2018 Тарасевич Б. Н. ИК(2)-2014 15

Задача № 1. Влияние способа подготовки пробы на ИК спектры. 5, 5 -диметилциклогександион-1, 3. Задача № 1. Влияние способа подготовки пробы на ИК спектры. 5, 5 -диметилциклогександион-1, 3. • Наблюдается полоса валентных колебаний сопряжённого кетона 1642 см 1 и двойных связей 1603 см-1. 2/9/2018 Тарасевич Б. Н. ИК(2)-2014 16

Задача № 2. (Задача № 38 из Наканиси) Тарасевич Б. Н. ИК(2)-2014 Задача № 2. (Задача № 38 из Наканиси) Тарасевич Б. Н. ИК(2)-2014

Задача № 2. Каким из перечисленных стероидов принадлежат приведённые на рисунке спектры? 2/9/2018 Тарасевич Задача № 2. Каким из перечисленных стероидов принадлежат приведённые на рисунке спектры? 2/9/2018 Тарасевич Б. Н. ИК(2)-2014 18

Задача № 2. Каким из перечисленных стероидов принадлежат приведённые на рисунке спектры? 2/9/2018 Тарасевич Задача № 2. Каким из перечисленных стероидов принадлежат приведённые на рисунке спектры? 2/9/2018 Тарасевич Б. Н. ИК(2)-2014 19

Задача № 2. Каким из перечисленных стероидов принадлежат приведённые на рисунке спектры? Циклогексаноны 1720 Задача № 2. Каким из перечисленных стероидов принадлежат приведённые на рисунке спектры? Циклогексаноны 1720 -1700 (Преч, с. 294) сложные эфиры 1750 -1735 (Преч, с. 299) сопряжённые непредельные кетоны С=С-С=О 1695 -1660 (Преч, с. 295) двойные связи, сопряжённые с С=О 1660 -1580 (Преч, с. 256) 2/9/2018 Тарасевич Б. Н. ИК(2)-2014 20

Задача № 2. Каким из перечисленных стероидов принадлежат приведённые на рисунке спектры? В сопряжённых Задача № 2. Каким из перечисленных стероидов принадлежат приведённые на рисунке спектры? В сопряжённых диенах две полосы около 1650 и около 1600 см-1, на частоты влияет длина цепи сопряжения (Преч, с. 257). В 1, 4 -дикетонах связь колебаний С=О ослаблена (менее 25 см-1). 2/9/2018 Тарасевич Б. Н. ИК(2)-2014 21

Задача № 3 Тарасевич Б. Н. ИК(2)-2014 Задача № 3 Тарасевич Б. Н. ИК(2)-2014

Степень ненасыщенности для C 9 H 5 NO 4 получается (O отбрасывают, N заменяют Степень ненасыщенности для C 9 H 5 NO 4 получается (O отбрасывают, N заменяют на СН, остаётся С 10 Н 6). (20+2 -6)/2 = 8. Кольцо-4 ед. , NO 2 -2 ед. , 2 ед. остаётся на тройную С#С связь. Тарасевич Б. Н. ИК(2)-2014

ИК спектр из базы (C 9 H 5 NO 4) http: //sdbs. db. aist. ИК спектр из базы (C 9 H 5 NO 4) http: //sdbs. db. aist. go. jp/sdbs/cgi-bin/cre_index. cgi Тарасевич Б. Н. ИК(2)-2014

Сравнение ИК спектров (C 9 H 5 NO 4) Рис. 58 и sdbs. db. Сравнение ИК спектров (C 9 H 5 NO 4) Рис. 58 и sdbs. db. aist. go. jp/sdbs/cgi-bin/cre_index. cgi 2/9/2018 Тарасевич Б. Н. ИК(2)-2014 25

Обнаружены следующие структурные фрагменты для С 9 Н 5 NO 4: 2/9/2018 Тарасевич Б. Обнаружены следующие структурные фрагменты для С 9 Н 5 NO 4: 2/9/2018 Тарасевич Б. Н. ИК(2)-2014 26

Для окончательного выбора из двух предполагаемых структур необходима дополнительная информация в виде более подробных Для окончательного выбора из двух предполагаемых структур необходима дополнительная информация в виде более подробных таблиц по ИК или по хим. сдвигам в ЯМР, или по фрагментации в масс-спектрах (C 9 H 5 NO 4). 2/9/2018 Тарасевич Б. Н. ИК(2)-2014 27

Генератор структур Assemble. 2 можно использовать, если известна брутто-формула и сведения о некоторых фрагментах Генератор структур Assemble. 2 можно использовать, если известна брутто-формула и сведения о некоторых фрагментах структуры, например, на основании анализа спектров (ИК, ЯМР). Здесь находится демо-версия программы http: //www. upstream. ch/products 2/9/2018 Тарасевич Б. Н. ИК(2)-2014 28

Создание проекта, ввод брутто-формулы искомого соединения С 7 Н 14 О и запрещённых структур. Создание проекта, ввод брутто-формулы искомого соединения С 7 Н 14 О и запрещённых структур. http: //www. upstream. ch/products 2/9/2018 Тарасевич Б. Н. ИК(2)-2014 29

После запуска программы на выдаче появляются все возможные 294 структуры, содержащие, в частности, карбонильные, После запуска программы на выдаче появляются все возможные 294 структуры, содержащие, в частности, карбонильные, простые эфирные и другие группы. Если из ИК спектров мы знаем, что содержится ОН группа, то мы вводим это ограничение и получаем уже 149 структур. http: //www. upstream. ch/products 2/9/2018 Тарасевич Б. Н. ИК(2)-2014 30

Расчёт показывает, что степень ненасыщенности этого соединения единица, т. е. имеется только одна двойная Расчёт показывает, что степень ненасыщенности этого соединения единица, т. е. имеется только одна двойная связь или один цикл. Вводим исключение фрагментов, содержащих дойную связь и гидроксильную группу С=С-ОН в винильном положении. http: //www. upstream. ch/products 2/9/2018 Тарасевич Б. Н. ИК(2)-2014 31

Результат (2 возможные структуры) получается после ввода числа сигналов в экспериментальном спектре 13 С. Результат (2 возможные структуры) получается после ввода числа сигналов в экспериментальном спектре 13 С. Для решения даже не очень сложных задач требуется применение двух-трёх методов. Окончательный выбор осуществляет исследователь. 2/9/2018 http: //www. upstream. ch/products Тарасевич Б. Н. ИК(2)-2014 32

Несколько примеров 2/9/2018 Тарасевич Б. Н. ИК(2)-2014 33 Несколько примеров 2/9/2018 Тарасевич Б. Н. ИК(2)-2014 33

Брутто-формула C 9 H 17 NO. Какие функциональные группы и структурные фрагменты можно найти? Брутто-формула C 9 H 17 NO. Какие функциональные группы и структурные фрагменты можно найти? Степень ненасыщенности равна 2. Тарасевич Б. Н. ИК(2)-2014

Брутто-формула C 9 H 17 NO. Какие функциональные группы и структурные фрагменты можно найти? Брутто-формула C 9 H 17 NO. Какие функциональные группы и структурные фрагменты можно найти? Тарасевич Б. Н. ИК(2)-2014

Брутто-формула C 8 H 15 N 3 OSi. Какие функциональные группы и структурные фрагменты Брутто-формула C 8 H 15 N 3 OSi. Какие функциональные группы и структурные фрагменты можно найти на основании ИК спектра? Степень ненасыщенности для С 12 Н 18 равна 4. Тарасевич Б. Н. ИК(2)-2014

Брутто-формула C 8 H 15 N 3 OSi. Какие функциональные группы и структурные фрагменты Брутто-формула C 8 H 15 N 3 OSi. Какие функциональные группы и структурные фрагменты можно найти на основании ИК спектра? Связи Si-O отсутствуют. Тарасевич Б. Н. ИК(2)-2014

Проведите отнесение основных полос в ИК спектре производного пирролидина (1). 2/9/2018 Тарасевич Б. Н. Проведите отнесение основных полос в ИК спектре производного пирролидина (1). 2/9/2018 Тарасевич Б. Н. ИК(2)-2014 38

Сравните ИК спектр данного соединения с ИК спектром соединения (1). 2/9/2018 Тарасевич Б. Н. Сравните ИК спектр данного соединения с ИК спектром соединения (1). 2/9/2018 Тарасевич Б. Н. ИК(2)-2014 39

Какие элементы структуры можно идентифицировать по ИК спектру данного соединения? Тарасевич Б. Н. ИК(2)-2014 Какие элементы структуры можно идентифицировать по ИК спектру данного соединения? Тарасевич Б. Н. ИК(2)-2014

Какие элементы структуры можно идентифицировать по ИК спектру данного соединения? Тарасевич Б. Н. ИК(2)-2014 Какие элементы структуры можно идентифицировать по ИК спектру данного соединения? Тарасевич Б. Н. ИК(2)-2014

Какие элементы структуры можно идентифицировать по ИК спектру данного соединения? Тарасевич Б. Н. ИК(2)-2014 Какие элементы структуры можно идентифицировать по ИК спектру данного соединения? Тарасевич Б. Н. ИК(2)-2014

Спасибо за внимание 2/9/2018 Тарасевич Б. Н. ИК(2)-2014 43 Спасибо за внимание 2/9/2018 Тарасевич Б. Н. ИК(2)-2014 43

Решения задач №№ 43, 2/9/2018 Тарасевич Б. Н. ИК(2)-2014 44 Решения задач №№ 43, 2/9/2018 Тарасевич Б. Н. ИК(2)-2014 44

№ 43 • Нет монозамещения 770 -730, 710 -690 2/9/2018 Тарасевич Б. Н. ИК(2)-2014 № 43 • Нет монозамещения 770 -730, 710 -690 2/9/2018 Тарасевич Б. Н. ИК(2)-2014 45

№ 44 • • Степень ненасыщенности для С 8 Н 6 О 3 равна № 44 • • Степень ненасыщенности для С 8 Н 6 О 3 равна 6 (4 – Ar + 1 – C=O). Оставшаяся степень ненас. , один С и два О, возможно, дают цикл – например, 3, 4 -метилендиоксибензальдегид. 2/9/2018 Тарасевич Б. Н. ИК(2)-2014 46

№ 45 Тарасевич Б. Н. ИК(2)-2014 № 45 Тарасевич Б. Н. ИК(2)-2014

№ 8 Тарасевич Б. Н. ИК(2)-2014 № 8 Тарасевич Б. Н. ИК(2)-2014

№ 9 2/9/2018 Тарасевич Б. Н. ИК(2)-2014 49 № 9 2/9/2018 Тарасевич Б. Н. ИК(2)-2014 49

№ 13 2/9/2018 Тарасевич Б. Н. ИК(2)-2014 50 № 13 2/9/2018 Тарасевич Б. Н. ИК(2)-2014 50

№ 26 2/9/2018 Тарасевич Б. Н. ИК(2)-2014 51 № 26 2/9/2018 Тарасевич Б. Н. ИК(2)-2014 51

№ 33 Тарасевич Б. Н. ИК(2)-2014 № 33 Тарасевич Б. Н. ИК(2)-2014

№ 22 Тарасевич Б. Н. ИК(2)-2014 № 22 Тарасевич Б. Н. ИК(2)-2014

КОНЕЦ 2/9/2018 Тарасевич Б. Н. ИК(2)-2014 54 КОНЕЦ 2/9/2018 Тарасевич Б. Н. ИК(2)-2014 54

2/9/2018 Тарасевич Б. Н. ИК(2)-2014 55 2/9/2018 Тарасевич Б. Н. ИК(2)-2014 55

Влияние способа подготовки пробы на ИК спектры 5, 5 -диметилциклогександиона-1, 3, раствор в CCl Влияние способа подготовки пробы на ИК спектры 5, 5 -диметилциклогександиона-1, 3, раствор в CCl 4. Тарасевич Б. Н. ИК(2)-2014