Презентация на тему "Простые спектры 1Н ЯМР"

Содержание

• 
  Слайд 1

  Простые спектры 1Н ЯМР

  1 Задача 1 Далее следуют наиболее простые задачи, не затрагивающие тонкую структуру спектра (мультиплетность, КССВ, т.е. пункты г и д, см. выше). Задача 1. Определите, какому из наиболее часто используемых растворителей принадлежит конкретный синглетный сигнал в спектре смеси: а) ацетона, 1,4-диоксана, метанола, хлороформа, циклогексана: 1.42, 2.17, 3.50, 3.71, 7.27 м.д. Ответ: 1.42 циклогексан, 2.17 ацетон, 3.50 метанол, 3.71 диоксан, 7.27 хлороформ б) дихлорметан, бензол, ацетонитрил, ДМСО, трет-бутиловый спирт: 1.3, 2.1, 2.6, 5.3, 7.4 м.д. Ответ: 1.28 t-BuOH, 2.10 ацетонитрил, 2.62 ДМСО, 5.30 дихлорметан, 7.36 бензол

• 
  Слайд 2
  

  2 Задача 2 Проведите отнесение сигналов в спектре производного АУЭ

• 
  Слайд 3
  

  3 Задача 3 Проведите отнесение сигналов с спектре тризамещённого бензола, принимая во внимание, ЭО атомов: S – 2.6; Cl – 2.8; O – 3.5

• 
  Слайд 4
  

  4 Задача 4 Сколько сигналов и с каким соотношением интенсивностей содержит спектр 1Н ЯМР 4-метилпетнанон-2-ола-4. Укажите примерную область химических сдвигов всех магнитно-неэквивалентных групп.

• 
  Слайд 5
  

  5 Задача 5 Сколько сигналов, и в какой области будет наблюдаться в спектрах следующих соединений: нитрометан, диметилмалонат, пара-ксилол Ответ: нитрометан (4.33); диметилмалонат (3.3, 3.7); пара-ксилол (6.9, 2.2)

• 
  Слайд 6
  

  6 Интегрирование сигналов спектре. Количественный анализ Интегрирование сигналов в протонных спектрах ЯМР позволяет проводить групповое отнесение сигналов и устанавливать молярное соотношение компонентов в смесях.

• 
  Слайд 7
  

  7 Интегрирование сигналов спектре. Количественный анализ Интегрированный спектр ацетоуксусного эфира (АУЭ)

• 
  Слайд 8
  

  8 Интегрирование сигналов спектре. Количественный анализ Интегрирование сигналов в протонных спектрах ЯМР позволяет проводить групповое отнесение сигналов.

• 
  Слайд 9
  

  9 Интегрирование сигналов спектре. Количественный анализ Интегрирование сигналов в протонных спектрах ЯМР позволяет проводить групповое отнесение сигналов.

• 
  Слайд 10
  

  10 Задача 6 Проведите отнесение сигналов в спектре, пользуясь корреляционной таблицей и интегральными интенсивностями сигналов.

• 
  Слайд 11
  

  11 Интегрирование сигналов спектре. Количественный анализ смесей Задача 7. В спектре 1Н ЯМР смеси бензола и циклогексана наблюдаются два синглетных сигнала при  7.2 м.д. и 1.42 м.д. с интегральными интенсивностями 60 и 36. Определите молярное соотношение компонентов. Решение: сигнал при 7.2 м.д. относиться к бензолу, в состав которого входят 6 эквивалентных протонов. Сигнал при 1.42 м.д. принадлежит 12 протонам циклогексана. Получаем мольное отношение: PhH/ С6Н12 = (60/6) / (36/12) = 10 / 3. Задача 8. При анализе 1Н ЯМР спектра смеси растворителей ацетон, хлористый метилен, хлороформ была получена следующая картина: химический сдвиг (интегральная интенсивность) = синглет 2.17 (30 H)/ синглет 7.27 (5 H)/ синглет 5.31 (4 H). Определите молярное соотношение компонентов в смеси. Ответ: 5 : 2 : 5 Задача 9. Определите молярное соотношение бензола, толуола и анизола в смеси, если 1Н ЯМР спектр содержит следующие сигналы мультиплет 6.8-7.2 (27 H), синглет 2.27 (3 H), синглет 3.75 (6 H). Ответ: 2 : 1 : 2

• 
  Слайд 12
  

  12 Установление строения простейших молекул Установите строение соединений СxНyHetz по спектру 1Н ЯМР пользуясь корреляционными таблицами, соображениями симметрии, интегральной интенсивностью сигналов и аддитивной схемой для расчёта химических сдвигов (Х. Гюнтер “Введение в курс спектроскопии ЯМР”, Москва, Мир, 1984 г., стр. 110) Задача 10. Соединение с брутто-формулой С2Н4Cl2 даёт в спектре 1Н ЯМР единственный синглет при 3.4 м.д. Какова его структура. Ответ: 1,2-дихлорэтан (симметричен, все протоны магнитно-эквивалентны) Задача 11. Установите строение соединения с брутто-формулой С13Н12 которое даёт в спектре 1Н ЯМР два синглета и при 3.92 (2 H) и 7.08 (10 H) м.д.

• 
  Слайд 13
  

  13 Установление строения простейших молекул Задача 11. Установите строение соединения С13Н12, в спектре 1Н ЯМР два синглета и при 3.92 (2 H) и 7.08 (10 H) м.д. Ненасыщенностью считается любая двойная связь или цикл, присутствующие в молекуле. Например, для ацетилена число ненасыщенности равно 2, для циклопентана – 1, для бензола – 4, для бицикло[2.2.1]гептадиена – 4, для 1,4-диоксана – 1. Число ненасыщенности (ЧН) соединения с известной брутто-формулой CXHYNZOW определяется по формуле: ЧН = X – 1/2Y + 1/2Z + 0W + 1. Здесь X – количество атомов углерода или любого другого 4-х валентного элемента, Y– число протонов или любого другого одновалентного элемента, Z – число атомов азота или другого 3-х валентного элемента, W– количество атомов кислорода или другого двухвалентного элемента. Следовательно, по известной ЧН = 13 – ½  12 + 1 = 8. брутто-формуле соединения можно вычислить суммарное количество кратных связей и циклов в молекуле. Ответ: дифенилметан

• 
  Слайд 14
  

  14 Установление строения простейших молекул Задача 12. Установите строение соединения с брутто-формулой С4Н10O2, спектр 1Н ЯМР которого приведён ниже. Ответ: диметиловый эфир этиленгликоля

• 
  Слайд 15
  

  15 Установление строения простейших молекул Задача 13. Если в предыдущих задачах интегрирование проводилось, согласуясь с общим количеством протонов в молекуле, то в следующих указано лишь соотношение между интегральными интенсивностями пиков (что ближе к расшифровке реального спектра). Ответ: терефталевый альдегид Установите строение соединения с брутто-формулой С8Н6O2, спектр 1Н ЯМР которого приведён слева.

• 
  Слайд 16
  

  16 Установление строения простейших молекул (использование элементов симметрии) Задача 14. Сопоставьте структуры 1,2-, 1,3- и 1,4-диметокситетраметилбензолов приведённым ниже спектрам. Ответ:1 – орто-, 2 – мета-, 3 – пара-диметокситетраметилбензолы (обратите внимание на элементы симметрии, присутствующие в изомерах)

• 
  Слайд 17
  

  17 Установление строения простейших молекул Задача 15.Установите строение углеводорода с брутто-формулой С8Н10 Ответ: пара-ксилол

• 
  Слайд 18
  

  18 Установление строения простейших молекул Задача 16.Установите строение углеводорода с брутто-формулой С8Н10 (мультиплетность неважна) Ответ: этилбензол

• 
  Слайд 19
  

  19 Установление строения простейших молекул Задача 17Установите строение углеводорода, спектр 1Н ЯМР которого приведён ниже. Этот продукт образуется при последовательной обработке ацетамида триметилхлорсиланом и трет-бутиловым спиртом. Ответ: C7H18OSi, триметилсилилтретбутиловый эфир

• 
  Слайд 20
  

  20 Установление строения простейших молекул Задача 18Установите строение вещества с брутто-формулой С4Н11NO Ответ: С4Н11NO, метоксиметилдиметиламин

• 
  Слайд 21
  

  21 Установление строения простейших молекул (элементы симметрии) Задача 19Установите строение углеводорода с брутто-формулой С5Н12 Ответ: 2,2-диметилпропан

• 
  Слайд 22
  

  22 Установление строения простейших молекул Задача 20Установите строение вещества с брутто-формулой С5Н10O2 Ответ: С5Н10O2, 2-метокси-2-метилпропаналь (следует обратить внимание на характеристичный узкий сигнал формильного протона при 9.38 м.д.)

• 
  Слайд 23
  

  23 Установление строения простейших молекул Задача 21Установите строение галогенопроизводного с брутто-формулой С10Н13Br, спектр 1Н ЯМР которого приведён ниже. Известно, что это вещество окисляется KMnO4до бензойной кислоты. Ответ: 2-бром-2-метил-1-фенилпропан (изомерный 2-метил-2-фенил-1-бромпропан не окисляется до бензойной кислоты)

• 
  Слайд 24
  

  24 Установление строения простейших молекул Задача 22 Установите строение углеводорода, который образуется из антрацена при восстановлении по Буво-Блану (Na в EtOH), спектр 1Н ЯМР которого приведён ниже (можно не обращать внимания на мультиплетность). Ответ: 9,10-дигидроантрацен

• 
  Слайд 25
  

  25 Установление строения простейших молекул Задача 23При окислении углеводорода С6Н12 бихроматом калия образуется соединение, спектр 1Н ЯМР которого содержит единственный сигнал при 2.04 м.д. и приведён ниже. Каково строение продукта реакции и исходного вещества? Ответ: исходное - 2,3-диметилбутен-2, продукт - ацетон

• 
  Слайд 26
  

  26 Установление строения простейших молекул Задача 24Установите строение соединения с брутто-формулой С3Н6O2 Ответ: С3Н6O2 – метиловый эфир уксусной кислоты (метилацетат).

• 
  Слайд 27
  

  27 Установление строения простейших молекул Задача 25Установите строение соединения с брутто-формулой С5Н8O2 Ответ: С5Н8O2, метиловый эфир метакриловой кислоты (метилметакрилат). Обратите внимание на два уширенных синглета, находящиеся в типичной для олефиновых протонов области 5.5-6.2 м.д.

• 
  Слайд 28
  

  28 Установление строения простейших молекул Задача 26 Установите строение соединения с брутто-формулой С7Н9N, спектр 1Н ЯМР которого приведён ниже. Этот продукт образуется в две стадии из углевода С7Н8 последовательной обработкой диоксандибромидом и избытком аммиака. Мультиплетность не имеет значения. Ответ: С7Н9N, бензиламин

• 
  Слайд 29
  

  29 Установление строения простейших молекул Задача 27Соединение С5Н8О3 имеет спектр 1Н ЯМР представленный на спектре. Изобразите структурную формулу. Ответ: С5Н8О3, метилацетилацетат

• 
  Слайд 30
  

  30 Установление строения простейших молекул Задача 28Соединение С9Н16О4 имеет спектр 1Н ЯМР представленный на спектре. Изобразите структурную формулу. Ответ: С9Н16О4, диметиловый эфир 3,3-диметилпентандиовой кислоты

• 
  Слайд 31
  

  31 Установление строения простейших молекул Задача 29Соединение С5Н6О2 имеет спектр 1Н ЯМР представленный на спектре. Изобразите структурную формулу. Ответ: пропаргилацетат

• 
  Слайд 32
  

  32 Установление строения простейших молекул Задача 30 Установите структуру основного продукта взаимодействия 2,2-диметилпропанола-1 с 20%-ой серной кислотой по спектру 1Н ЯМР (мультиплетность не имеет значения). Ответ: 2-метилбутанол-2

• 
  Слайд 33
  

  Установление строения простейших молекул Задача 31 Установите структуру соединения С4H4O2 по спектру 1Н ЯМР. Ответ: метилпропиолат

• 
  Слайд 34
  

  Установление строения простейших молекул Задача 33 Установите структуру одного из продуктов (С5H7O2Br)взаимодействия непредельного соединения c HBrпо его спектру 1Н ЯМР. Ответ: метиловый эфир 3-бромбут-2-еновой кислоты

• 
  Слайд 35
  

  Установление строения простейших молекул Задача 34 Установите строение углеводорода C6H8 по его спектру 1Н ЯМР Ответ: 4-метилпент-3-ен-1-ин