химический каталог




Органическая химия

Автор Р.Моррисон, Р.Бойд

поглощение алифатического соединения, наибольшее при более высоких частотах, существенно уменьшается ниже 900 см-1; ароматическое поглощение сильно при низких частотах (внеплоскостные С—Н-колебания) между 650 и 900 см""1. Кроме того, ароматическое кольцо дает С—Н-поглощение при 3000—3100 см™1; часто наблюдается поглощение углерод-углеродных связей при 1500 и 1600 см'1 и плоскостное С—Н-колебание в области 1000—1100 см-1.

Алкены дают полосу валентного С—Н-колебания при 3000—3100 см*1 и наиболее характеристичную сильную полосу внеплоскостного деформационного С—Н-колебания в области 800—1000 см-1.

Алкины с концевой тройной связью RC=CH характеризуются колебанием С—Н, которому соответствует интенсивная и четкая полоса при

3300 смГ1, и колебанием связи при 2100 см"1. Дизамещенный алкин

не дает полосы при 3300 см~1, и если заместители одинаковы, то может отсутствовать и полоса при 2100 см-1.

Некоторые из этих характеристичных полос отмечены в спектрах на рис. 13.2.

Задача 18.25. Какая структура наиболее вероятна для углеводорода с формулой CgHu, который дает сильное поглощение при 2920 и 2840 см-1 и при 1450 см-1; полосы выше 2920 см-1 и в области ниже 1460 до около 1250 см-1 отсутствуют.

13.18. Спектральный анализ углеводородов. ЯМР-спектры

Применение ЯМР-спектроскопии для изучения углеводородов не требует специального обсуждения, помимо того, что дано в разд. 13.6—13.11. Инфр акрасный спектр углеводородов, как и других типов соединений, позволяет определить, к какому классу относится соединение, а ЯМР-спектр помо гает установить их строение.

ОБ АНАЛИЗЕ СПЕКТРОВ

В задачах даны молекулярные формулы соединений и требуется сделать вывод об их структуре по спектральным данным: иногда только из И К- или ЯМР-спектров или из обоих. Обычно дается простое соединение и необходимо выявить лишь некоторые особенности спектра, чтобы ответить на вопрос. Для подтверждения ответа, однако, и для тренировки посмотрите, какую информацию можно получить из спектра: попытайтесь идент ифицировать максимальное число полос в ИК-спектре, отнести все сигналы в ЯМР-спектре к определенным протонам и проанализировать различные спин-спиновые расщепления. Кроме того, посмотрите все возможные спектры, которые вы найдете в лаборатории, в других книгах, в каталогах спектров а библиотеке.

ЗАДАЧИ

1.* Напишите структуру или структуры, которые соответствую! следующим данным ЯМР:

а) QH„C15

А триплет, т 5,48 (А 4,52), IH Ь дублет, тЗ,93 (б Гз,07), 211

б) с3н5ая

а синглет, т 7.80 (6 2,20), 311 Ь синглет, т 5,98 (б 4,02). 2Н

в) С4Н,Вг

а дублет, т 8,96 (б 1.04). 6Н

Ъ мультиплет. т 8,05 (б 1,95), 1Н

с дублет, тб.67 (б 3,33), 211

г) С,вН14

А синглет, т 8,70 (б 1,30), 9Н Ь синглет, т 2,72 (6 7,28), 5Н

д) QoH,«

а дублет, т 9,12 (б 0,88), 6Н Ь мультиплет, т 8,14 (б 1,86), IH с дублет, т 7.55 (б 2.45), 2Н d синглет, т 2,88 (6 7,12), 5Н

е) QH10

а квинтет т 7,96 (б 2,04), 2Н

Ъ триплет, % 7,09 (6 2,91). 4Н

с синглет, т 2,83 (б 7,17), 4Н

ж) С10Н18С1

а синглет т. 8.43 (Ь 1,57), 6Н Ь синглет тб.93 (Ь 3,07), 2Н

с синглет, т 2,73 (в 7,27), 5Н

з) CjoHls

а мультиплет. т 9,35 (6 0,65), 2Н ft мультиплет, т 9,19 (6 0,81), 2Н с синглет. т 8,63 (6 1,37), ЗН 4 синглет, т 2,83 (б 7,17), 5Н

и) QH„Br

а квинтет, т 7,85 (б 2. J5), 2Н Ь триплет, т 7,25 (б 2,75), 2Н с триплет, т 6,62 (б 3,38), 2Н d синглет, т 2,78 (б 7,22), 5Н к) CgHgQFa

а триплет, % 8,25 (б 1,75), ЗН Ь триплет, т 6,37 (6 3,63), 2Н

2. Идентифицируйте стереоизомер ные 1,3-дибром-1,3-диметилциклобутаны на основании их ЯМР-спектров:

Изомер Х:синглет, т 7,87 (б 2,13), 6Н

синглет, т 6,79 (б 3,21), 4Н Изомер Y: синглет., т 8,12 (б 1,88), 6Н

дублет, т 7,16 (б 2,84), 2Н

дублет, т 6,46 (6 3,54), 2Н Дублеты имеют одинаковую интенсивность.

3. При обработке мезитилена (ЯМР-спектр, рис. 13,5) HF к SbF6 в жидком S03 в ЯМРспектрс наблюдаются следующие пики (все сннглеты): т 7,2 (б 2,8), 6Н; т 7,1 (6 2,9),

ЗН; т 5,4 (б 4,6), 2Н и т 2,3 (б 7,7), 2Н. Каким соединением обусловлен спектр? Проведите отнесение всех пиков спектра.

Какое общее значение для химической теории имеет такое наблюдение?

4. а) При каталитическом гидрировании соединение А (С5Н8) дает цис-\ ,2-диметил-цнклопропан. На основаннн этого считают, что для соединения А возможны три изомерные структуры. Какие? б) Отсутствие в ИК-спектре полосы прн 890 см*"1 исключает одну структуру. Какую? в) В ЯМР-спектре соединения А имеются сигналы при т 5,05 (б 4,95) и т 3,87 (б 6,13) с отношением интенсивностей 3:1. Какая из трех структур в вопросе (а) находится в соответствии с этим спектром? г) Основной пик в масс-спектре найден при т/е 67. Каким ионом вероятнее всего вызван этот пик и как вы объясните его относительное содержание? д) Соединение А было синтезировано в одну стадию из соединения с открытой цепью. Как это было сделано?

5. РентгеноструктурныЙ анализ показал, что П8]-аниулен (задача 9, стр. 329, п — 9) имеет плоское строение. В ЯМР-спектре наблюдаются две широкие полосы: т 1,1 и % 11,8, отношение площадей пиков 2:1. а) Соответствуют ли эти свойства ароматичности? Объясните, б) Можно ли предсказать ароматичность для этого соединения? Объясните. (Замечание: аккуратно напишите структурную формулу соединения, учитывая углы связей и указывая все атомы водорода.)

в. Углеводород А (СвНв) дает в ЯМР-спектре два сигнала: т 3,45 (б 6.55) и т 6,16 (б 3,84)

с отношением площадей пиков 2:1. При нагревании в пиридине в течение Зч соединение

А количественно превращается в бензол. Мягкое гидрирование соединения А приводит

к продукту Б: масс-спектр, мол. вес 82; в ИК-спектре нет двойных полос; в ЯМР-спектре

имеется один широкий пик при т 7,66 (б 2,34). а) Сколько колец в соединении Б? (См.

задачу 9.17.) б) Сколько колец может быть в соединении А? Сколько двойных связей в

соединении А? в) Предложите структуры А и Б. г) В ЯМР-спектре соединения А в сильном поле имеется квинтет, а в слабом поле — триплет. Как объяснить такое расщепление? - л

7. Пять известных 1,2,3,4,5,6-гексахлорциклогексанов можно описать в зависимости от экваториального (е) или аксиального (а) расположения атомов хлора: ееееее, еееееа, ееееаа, ееаееа, еееааа. Измерены их спектры ЯМР. Для каких изомеров будут: а) только один пик (два изомера); б) два пика, 5Н : Ш (один изомер); в) два пика, 4Н ;|2Я (два изомера)? г) Для какого нз изомеров в вопросе (а) ЯМР-спектр не будет изменяться при низкой температуре? Для какого изомера будет происходить расщепление сигнала на два пика? Предскажите относительные области пиков для последнего случая.

8. Напишите структуру или структуры, которые соответствуют каждому ИК-спектру на рис. 13.19.

9. Напишите структуру или структуры соединений, спектры которых соответствуют ЯМР-спектрам на рис. 13.20.

10. Напишите структуру или структуры, которые соответствуют каждому из ЯМР-спектров на рис. 13.21.

11. Напишите структуру или структуры соединения С,Н10, ИК- и ЯМР-спектры к второго приведены на рис. 13.22.

Г з 4 so ? E 9 я и я a

Мята ВОЛНЫ, тят

11

50004000 3000 КОО 2000 I00\ | -\\\ 1 |гц

во

г°г1 ' .

ЧАСТОТА, СМ~1 ISOOMOOISOOTZOO АОО ТО Ш ВТ

? J 4 jr ff 7 S 8 JO |f |2 Iff i4 MS

ДЛИТ ЕА/ТЫ, mm

SOOO 4OOO ЗООО гто ЯЮО

*»П [ill i [fill

ЧАСТОТА, С*-*

AOO MO OOO MO MOO MO AM SM TOO

wmTTTTrmrTT

а 12 а « is

i n 11111 > 111 n 1 11 n h 111111111111 j111111 ij и 1 (? i f 11! ; ,i 11 и ) I) t ill

ДАТА ВАЖНЫ, MM Рис. 13.19. Инфракрасные спектры к задаче 8,

300

~Т~

М ад,

с 4

Off

Рис. 13.20. ЯМР-спектры к задаче 9.

400

зт

мо

О Гц

T

в

4

г в

4

Б

1' iTfl""" I I.I I I I . : J J I - I . 1 1 ? (...1) L—J .J-i.L.^-1 IXIIXXILILLLLLLLJ.-. I l.l.-.l.l I

s

s

зт

то

В

г

too

9

it т.

400

JOO

SCO

too

о m T

m С4Н9ВГ

Ж

e

f

4

6

Я

4

РИС. 13 2'. ЯМР-спектры к задаче 10.

14

А лкилгалогениды

НУКЛЕОФИЛЬНОЕ ЗАМЕЩЕНИЕ В АЛИФАТИЧЕСКОМ РЯДУ

14.1. Строение

Алкил галоген идами называются соединения общей формулы R—X, где R

любая простая или замещенная алкильная группа, например:

сн,—с-сн, иас=сн^снаВг Г'ХГ~Вг

/npem-бутилхлорид аллилбршид циклогекснл(2-хлор-2~метнлрр«ив) (З-бромпропен'!) бромид

^^СНгО OjN^J^CHjBr СН2=СНС1

зиорастыи б*нзцж пнитробензилбромид хлористый втт

CH,-CHf CHj-CH,

Br Br OH Br

бромисты (1,2-диб]

этилеибромп1Др1Ш

дибромятан) (2-бромзтанол)

Замещенные алкилгалогениды, конечно, вступают в реакции, характерные для других функциональных групп, имеющихся в молекуле, например нитрование хлористого бенз ила, окисление зтиленбромгидрина, присоединение к бромистому аллилу, но как галогениды они реагируют в значительной степени подобно этил-, изопропил- или mpem-бутилгалогенидам.

Соединения, в которых атом галогена связан непосредственно с ароматическим кольцом (арилгаяогениды; например бромбензол), настолько отличаются от алкилгалогенидов и по методам получения, и по свойствам, что они рассматриваются отдельно в гл. 26. В настоящий момент важно знать, что арилгалогениды, как правило, очень инертны в реакциях, типичных для алкилгалогенидов.

14.2. Номенклатура

Мы уже знаем, что алкилгалогениды можно называть как по рациональной номенклатуре, так и по системе ШРАС.

14.3. Физические свойства

Вследствие большого молекулярного веса температуры кипения алкилгалогенидов значительно выше, чем температуры кипения алканов с тем же числом, атомов углерода. Для данной алкильной группы температура кипеТаблица 14Л

Физические свойства алкилгалогенидов

Хлорид Бромид Иодид

Ал кил- или арилгалогеинд т. ВИЯ., плотность т. кип.. плотность т. кип. плотность

Х/мм рт. ст. при 20 "С °С/мм рт. ст. при 20 °С вС/ми рт. ст. при 20 "С

Метил 5 43 2,279

Этил 12,5 38 1,440 72 1,933

•«-Пропил 47 0,890 71 1,333 102 1,747

«-Бутил 78,5 0,884 102 1,276 130 1,617

к-Пентил 108 0,883 130 1,223

страница 98
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136

Скачать книгу "Органическая химия" (15.87Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
кастрюли для индукционных плит
тренерская лестница z-sport
биотуалет mr little family 24
Всегда выгодно в KNSneva.ru - Brother MFC-J2320 - онлайн кредит во всех городах России.

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(08.12.2016)