Первый слайд презентации: Примеры решения задач с использованием ИК спектроскопии
17.02.2019 Тарасевич Б.Н. ИК(2)-2014 1 Примеры решения задач с использованием ИК спектроскопии. МГУ имени М.В.Ломоносова, Химический факультет, кафедра органической химии. доц. Тарасевич Б.Н. 2013 г.
Слайд 2: ИК спектр нитробензола
17.02.2019 Тарасевич Б.Н. ИК(2)-2014 2 ИК спектр нитробензола.
17.02.2019 Тарасевич Б.Н. ИК(2)-2014 3 Соединения серы. ИК спектр 1,6-гександитиола.
17.02.2019 Тарасевич Б.Н. ИК(2)-2014 5 Кремнийорганические соединения. Силиконовая смазка может загрязнять продукты реакций.
Слайд 6: Влияние условий выделения и очистки на качество ИК спектра N,N,N- трипропин-2-ил-1-фосфонийтриамида. Частота вал. кол. Р=О в фосфонийтриамидах находится в интервале1160-1220 см-1 (Беллами-2)
17.02.2019 Тарасевич Б.Н. ИК(2)-2014 6 Влияние условий выделения и очистки на качество ИК спектра N,N,N- трипропин-2-ил-1-фосфонийтриамида. Частота вал. кол. Р=О в фосфонийтриамидах находится в интервале1160-1220 см-1 (Беллами-2).
Слайд 7: Задача №1. Влияние способа подготовки пробы на ИК спектры 5,5-диметилциклогександиона-1,3 (димедона)
17.02.2019 Тарасевич Б.Н. ИК(2)-2014 7 Задача №1. Влияние способа подготовки пробы на ИК спектры 5,5-диметилциклогександиона-1,3 (димедона).
Слайд 8: Задача №1. Влияние способа подготовки пробы на ИК спектры 5,5-диметилциклогександиона-1,3, таблетка KBr
17.02.2019 Тарасевич Б.Н. ИК(2)-2014 8 Задача №1. Влияние способа подготовки пробы на ИК спектры 5,5-диметилциклогександиона-1,3, таблетка KBr.
Слайд 9: Задача №1. Влияние метода приготовления образца на ИК спектр
17.02.2019 Тарасевич Б.Н. ИК(2)-2014 9 Задача №1. Влияние метода приготовления образца на ИК спектр. Спектр раствора димедона в неполярном четырёххлористом углероде. Кювета с окнами из NaCl.
Слайд 10: Задача №1. Участок ИК спектра димедона в KBr и в СС l 4
17.02.2019 Тарасевич Б.Н. ИК(2)-2014 10 Задача №1. Участок ИК спектра димедона в KBr и в СС l 4.
Слайд 11: Задача №1. Участок ИК спектра димедона в KBr и в СС l 4
17.02.2019 Тарасевич Б.Н. ИК(2)-2014 11 Задача №1. Участок ИК спектра димедона в KBr и в СС l 4.
Слайд 12: Взаимосвязь валентных колебаний двух карбонильных групп в 1,2-, 1,3-, 1,4- дикетонах
17.02.2019 Тарасевич Б.Н. ИК(2)-2014 12 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.
Слайд 13: Задача №1. Влияние способа подготовки пробы на ИК спектры 5,5-диметилциклогександиона-1,3
17.02.2019 Тарасевич Б.Н. ИК(2)-2014 13 Задача №1. Влияние способа подготовки пробы на ИК спектры 5,5-диметилциклогександиона-1,3.
Слайд 14: Задача №1. Влияние способа подготовки пробы на ИК спектры 5,5-диметилциклогександиона-1,3
17.02.2019 Тарасевич Б.Н. ИК(2)-2014 14 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.
Слайд 15: Задача №1. Влияние способа подготовки пробы на ИК спектры 5,5-диметилциклогександиона-1,3
17.02.2019 Тарасевич Б.Н. ИК(2)-2014 15 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.
Слайд 16: Задача №1. Влияние способа подготовки пробы на ИК спектры. 5,5-диметилциклогександион-1,3
17.02.2019 Тарасевич Б.Н. ИК(2)-2014 16 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.
Слайд 17: Задача №2. ( Задача № 38 из Наканиси )
17.02.2019 Тарасевич Б.Н. ИК(2)-2014 17 Задача №2. ( Задача № 38 из Наканиси )
Слайд 18: Задача №2. Каким из перечисленных стероидов принадлежат приведённые на рисунке спектры?
17.02.2019 Тарасевич Б.Н. ИК(2)-2014 18 Задача №2. Каким из перечисленных стероидов принадлежат приведённые на рисунке спектры?
Слайд 19: Задача №2. Каким из перечисленных стероидов принадлежат приведённые на рисунке спектры?
17.02.2019 Тарасевич Б.Н. ИК(2)-2014 19 Задача №2. Каким из перечисленных стероидов принадлежат приведённые на рисунке спектры?
Слайд 20: 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)
17.02.2019 Тарасевич Б.Н. ИК(2)-2014 20 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)
Слайд 21: Задача №2. Каким из перечисленных стероидов принадлежат приведённые на рисунке спектры? В сопряжённых диенах две полосы около 1650 и около 1600см -1, на частоты влияет длина цепи сопряжения (Преч, с. 257). В 1,4-дикетонах связь колебаний С=О ослаблена (менее 25 см -1 )
17.02.2019 Тарасевич Б.Н. ИК(2)-2014 21 Задача №2. Каким из перечисленных стероидов принадлежат приведённые на рисунке спектры? В сопряжённых диенах две полосы около 1650 и около 1600см -1, на частоты влияет длина цепи сопряжения (Преч, с. 257). В 1,4-дикетонах связь колебаний С=О ослаблена (менее 25 см -1 ).
Слайд 23: 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
17.02.2019 Тарасевич Б.Н. ИК(2)-2014 23 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.
Слайд 24: ИК спектр из базы ( C 9 H 5 NO 4 ) http://sdbs.db.aist.go.jp/sdbs/cgi-bin/cre index.cgi
17.02.2019 Тарасевич Б.Н. ИК(2)-2014 24 ИК спектр из базы ( C 9 H 5 NO 4 ) http://sdbs.db.aist.go.jp/sdbs/cgi-bin/cre_index.cgi
Слайд 25: Сравнение ИК спектров ( C 9 H 5 NO 4 ) Рис.58 и sdbs.db.aist.go.jp/sdbs/cgi-bin/cre index.cgi
17.02.2019 Тарасевич Б.Н. ИК(2)-2014 25 Сравнение ИК спектров ( C 9 H 5 NO 4 ) Рис.58 и sdbs.db.aist.go.jp/sdbs/cgi-bin/cre_index.cgi
Слайд 26: Обнаружены следующие структурные фрагменты для С 9 Н 5 NO 4 :
17.02.2019 Тарасевич Б.Н. ИК(2)-2014 26 Обнаружены следующие структурные фрагменты для С 9 Н 5 NO 4 :
Слайд 27: 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 )
17.02.2019 Тарасевич Б.Н. ИК(2)-2014 27 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 ).
Слайд 28: 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
Слайд 29: Создание проекта, ввод брутто-формулы искомого соединения С7Н14О и запрещённых структур. http://www.upstream.ch/products
17.02.2019 Тарасевич Б.Н. ИК(2)-2014 29 Создание проекта, ввод брутто-формулы искомого соединения С7Н14О и запрещённых структур. http://www.upstream.ch/products
Слайд 30: 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
17.02.2019 Тарасевич Б.Н. ИК(2)-2014 30 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
Слайд 31: 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
17.02.2019 Тарасевич Б.Н. ИК(2)-2014 31 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
Слайд 32: Результат (2 возможные структуры) получается после ввода числа сигналов в экспериментальном спектре 13С. Для решения даже не очень сложных задач требуется применение двух-трёх методов. Окончательный выбор осуществляет исследователь. http://www.upstream.ch/products
17.02.2019 Тарасевич Б.Н. ИК(2)-2014 32 Результат (2 возможные структуры) получается после ввода числа сигналов в экспериментальном спектре 13С. Для решения даже не очень сложных задач требуется применение двух-трёх методов. Окончательный выбор осуществляет исследователь. http://www.upstream.ch/products
Слайд 33: Несколько примеров
17.02.2019 Тарасевич Б.Н. ИК(2)-2014 33 Несколько примеров
Слайд 34: Брутто-формула C 9 H 17 NO. Какие функциональные группы и структурные фрагменты можно найти? Степень ненасыщенности равна 2
17.02.2019 Тарасевич Б.Н. ИК(2)-2014 34 Брутто-формула C 9 H 17 NO. Какие функциональные группы и структурные фрагменты можно найти? Степень ненасыщенности равна 2.
Слайд 35: Брутто-формула C 9 H 17 NO. Какие функциональные группы и структурные фрагменты можно найти?
17.02.2019 Тарасевич Б.Н. ИК(2)-2014 35 Брутто-формула C 9 H 17 NO. Какие функциональные группы и структурные фрагменты можно найти?
Слайд 36: 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
17.02.2019 Тарасевич Б.Н. ИК(2)-2014 36 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.
Слайд 37: 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
17.02.2019 Тарасевич Б.Н. ИК(2)-2014 37 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.
Слайд 38: Проведите отнесение основных полос в ИК спектре производного пирролидина (1)
17.02.2019 Тарасевич Б.Н. ИК(2)-2014 38 Проведите отнесение основных полос в ИК спектре производного пирролидина (1).
Слайд 39: Сравните ИК спектр данного соединения с ИК спектром соединения (1)
17.02.2019 Тарасевич Б.Н. ИК(2)-2014 39 Сравните ИК спектр данного соединения с ИК спектром соединения (1).
Слайд 40: Какие элементы структуры можно идентифицировать по ИК спектру данного соединения?
17.02.2019 Тарасевич Б.Н. ИК(2)-2014 40 Какие элементы структуры можно идентифицировать по ИК спектру данного соединения?
Слайд 41: Какие элементы структуры можно идентифицировать по ИК спектру данного соединения?
17.02.2019 Тарасевич Б.Н. ИК(2)-2014 41 Какие элементы структуры можно идентифицировать по ИК спектру данного соединения?
Слайд 42: Какие элементы структуры можно идентифицировать по ИК спектру данного соединения?
17.02.2019 Тарасевич Б.Н. ИК(2)-2014 42 Какие элементы структуры можно идентифицировать по ИК спектру данного соединения?
Слайд 43: Спасибо за внимание
17.02.2019 Тарасевич Б.Н. ИК(2)-2014 43 Спасибо за внимание
Слайд 44: Решения задач №№ 43,
17.02.2019 Тарасевич Б.Н. ИК(2)-2014 44 Решения задач №№ 43,
Слайд 45: 43
17.02.2019 Тарасевич Б.Н. ИК(2)-2014 45 № 43 Нет монозамещения 770-730, 710-690
Слайд 46: 44
17.02.2019 Тарасевич Б.Н. ИК(2)-2014 46 № 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.
Последний слайд презентации: Примеры решения задач с использованием ИК спектроскопии: Влияние способа подготовки пробы на ИК спектры 5,5-диметилциклогександиона-1,3, раствор в CCl 4
17.02.2019 Тарасевич Б.Н. ИК(2)-2014 56 Влияние способа подготовки пробы на ИК спектры 5,5-диметилциклогександиона-1,3, раствор в CCl 4.