Đang tải... (xem toàn văn)
XÁC ðỊNH CẤU TRÚC CÁC HỢP CHẤT HỮU CƠ BẰNG CÁC PHƯƠNG PHÁP PHỔ (Spectrometric Identification of Organic Chemistry) CHƯƠNG I ðẠI CƯƠNG VỀ PHƯƠNG PHÁP QUANG PHỔ Phân tích quang phổ:các phương pháp phân tích quang học dựa trên cơ sở ứng dụng những tính chất quang học của nguyên tử, Ion, phân tử và nhóm phân tử. Ví dụ:tính chất phát xạ hay hấp thụ quang của nguyên tử, tính chất hấp thụ quang của phân tử, v.v...
XÁC ð NH C U TRÚC CÁC H P CH T H U CƠ B NG CÁC PHƯƠNG PHÁP PH (Spectrometric Identification of Organic Chemistry) GV: TS Hoàng Th Kim Dung CHƯƠNG I: ð I CƯƠNG V PHƯƠNG PHÁP QUANG PH CHƯƠNG II: PH T NGO I – KH KI N CHƯƠNG III: PH KH I LƯ NG CHƯƠNG IV: PH H NG NGO I (IR-INFRARED SPECTROSCOPY) CHƯƠNG V: PH C NG HƯ NG T H T NHÂN (NMR-NUCLEAR MAGNETIC RESONANCE) CHƯƠNG VI: CÁC BÀI T P T NG H P PH IR VÀ NMR TÀI LI U THAM KH O Nguy n H u ðĩnh, Tr n Th ðà (1999), ng d ng m t s phương pháp ph nghiên c u c u trúc phân t , NXB Giáo d c 2.Nguy n Kim Phi Ph ng (2005), Ph NMR s d ng phân tích h u cơ- Lý thuy t- Bài t p- Bài gi i, NXB ðH Qu c Gia TP HCM Ph m Lu n, Phương pháp phân tích ph nguyên t , NXB D9H Qu c gia Hà N i Robert M Silverstein, Francis X Webster (2005), Spectrometric Identification of Organic Compounds, John Wiley & Sons, Sixth Edition James V Cooper (1980), Spectroscopic Techniques for Organic Chemist, John Wiley & Sons John McMurry (2004), Organic Chemistry, Physical Sciences, Seventh Edition PHƯƠNG PHÁP PH Mass spectrometry (MS) Tr ng lư ng phân t , Công th c phân t Nuclear magnetic resonance (NMR) Khung C/H c a phân t Infrared spectroscopy (IR) Nhóm đ nh ch c Ultraviolet and Visible Spectra (UV-Vis) Kim lo i chuy n ti p, h p ch t h u CHƯƠNG I ð I CƯƠNG V PHƯƠNG PHÁP QUANG PH Phân tích quang ph : phương pháp phân tích quang h c d a s ng d ng nh ng tính ch t quang h c c a nguyên t , Ion, phân t nhóm phân t Ví d : tính ch t phát x hay h p th quang c a nguyên t , tính ch t h p th quang c a phân t , v.v PHÂN CHIA THEO ð C TRƯNG C A PH Phương pháp phân tích ph nguyên t : a) Ph phát x nguyên t (AES) b) Ph h p th nguyên t (AAS) c) Ph huỳnh quang nguyên t Ph s chuy n m c lư ng c a n t hóa tr c a nguyên t tr ng thái khí (hơi) t do, b kích thích mà sinh Phương pháp phân tích ph phân t : a) Ph h p th phân t vùng UV-VIS b) Ph h ng ngo i (IR NIR) c) Ph tán x Raman Ph ñư c quy t ñ nh b i n t hóa tr c a ngun t phân t (đi n t hóa tr n m liên k t hay m t c p t do) chuy n m c lư ng b kích thích Ph Rơn-ghen (tia X): + Ph phát x tia X + Ph huỳnh quang tia X + Ph nhi u x tia X Ph c ng hư ng t : a) C ng hư ng t ñi n t (ERMS) b) C ng hư ng t proton (h t nhân: NRMS)) Phương pháp phân tích kh i ph : quy t đ nh b i kh i lư ng c a Ion phân t hay m nh Ion c a ch t phân tích b c t (t s m/z) PHÂN CHIA PH STT 10 THEO ð Tên vùng ph Tia gama (γ) Tia X T ngo i Kh ki n H ng ngo i Sóng ng n Sóng Ra Sóng c c ng n Tivi - FM Sóng rio DÀI SĨNG ð dài sóng < 0,1 nm 0,1 - nm 80 - 400 nm 400 - 800 nm - 400 m 400 - 1000 m 0,1 - cm 0,1 - 50 cm - 10 m 10 - 1500 m vùng ñ n vùng quang ph h c, xu t hi n s chuy n m c lư ng c a ñi n t hóa tr c a nguyên t phân t b kích thích Trong quang ph h c: ánh sáng nhìn th y, tia h ng ngo i, tia t ngo i, tia rơnghen… ch b ng thu t ng b c x ñi n t , khác v đ dài sóng (bư c sóng) Cơ s c a phương pháp ph : trình tương tác c a b c x n t ñ i v i phân t v t ch t Khi tương tác v i b c x n t , phân t có c u trúc khác s h p th phát x lư ng khác K t qu c a s h p th phát x lư ng ph , t ph có th xác đ nh ngư c l i c u trúc phân t Khi phân t h p thu b c x t ngo i ho c kh ki n nh ng electron hóa tr c a b kích thích chuy n t tr ng thái b n lên tr ng thái kích thích, ph thu đư c g i ph t ngo i – kh ki n (UV-Vis) Phương pháp ph t ngo i – kh ki n (UV-Vis) nghiên c u m i quan h gi a c u trúc phân t s h p th b cx c a ch t m i quan h gi a c u trúc màu s c SƠ ð NGUYÊN LÝ MÁY UV-Vis: B ph n tán s c Ngu n b cx M u khe ð u dò ð h p thu A = lg(Io/I) = ɛlC A: ñ h p thu (m t ñ quang) I: cư ng ñ chùm sáng ñi qua dung d ch Io: cư ng đ chùm sáng qua dung mơi C: n ng ñ ch t tan (mol/l) l: b dày cuvet ñ ng m u (cm) ɛ: h s h p th mol ñ c trưng cho cư ng ñ h p thu c a ch t nghiên c u bư c sóng cho Ph UV: đư ng cong s ph thu c c a ñ h p thu A vào bư c sóng (λ) hay s sóng (ν) Dung mơi đo ph UV: khơng h p th bư c sóng vùng c n đo, đ tinh t cao Thư ng: MeOH, EtOH, H2O, n-hexan, cyclohexan S H P THU B C X C A CÁC H P CH T H U CƠ Thuy t c ñi n O.Vit (1876): màu s c m t s nhóm nguyên t g i nhóm mang màu (chromophore) gây nên Nhóm mang màu: -N=O, -NO2, -N=N-, >C=O, >C=C< Nhóm tr màu: SH, NH2, OH,… S H P THU B C X C A CÁC H P CH T H U CƠ Thuy t hi n t i: Nhóm mang màu: nhóm nguyên t có ch a electron h p th b c x Nhóm tr màu: nhóm th g n v i nhóm mang màu làm chuy n d ch c c ñ i h p thu v phía bư c sóng dài (chuy n d ch đ ), nhóm tr màu gây nh hư ng ñ n nhóm mang màu nh hi u ng liên h p Nhóm tr màu y u (-CH3, -Cl, -OCH3) , nhóm tăng s liên h p (-CH=CH2, -C(=O)-R, -NO2) nhóm tr màu có s h p th ph thu c pH (-NH2 and -OH) -S h p thu b c x c a h p ch t vô -S h p thu b c x c a ph c ch t NG D NG C A PHƯƠNG PHÁP PH UV-VIS 1- Ki m tra ñ tinh t: v t t p ch t h p ch t h u tinh t su t (VD: benzen ethanol t ñ i) ð tinh t: ñ c trưng b i giá tr cư ng ñ h p th m t bư c sóng xác đ nh ho c b i t s cư ng ñ h p thu hai bư c sóng khác M u chu n: tinh ch đ n giá tr ɛ khơng thay đ i NG D NG C A PHƯƠNG PHÁP PH UV-VIS 2- Nh n bi t ch t nghiên c u c u trúc: so sánh ph v i m u chu n, xác đ nh nhóm mang màu qua vùng h p th ñ c trưng VD: 250-300nm: C=O, C=N, C=S,… 220-350nm: ch t có ch a phân t hai n i đơi liên h p NG D NG C A PHƯƠNG PHÁP PH UV-VIS 3- Phân tích h n h p : HPLC, GC s d ng đ u dị UV Thêi gian l−u, ti (phút) Hình 54 Sắc đồ để phân tích ĐT Vitamin A (a)- Sắc đồ chất chuẩn (b)- Sắc ®å mÉu PT Nh− vËy mÉu PT chØ cã thành phần là: số (Retinol) số (Retinyl Palmitat) 4- Nghiên c u ph n ng hóa h c: theo dõi s bi n ñ i n ng ñ s n ph m/ch t ñ u theo th i gian, phát hi n s n ph m trung gian b n… 5- Nghiên c u ph c ch t dung d ch ...CHƯƠNG I: ð I CƯƠNG V PHƯƠNG PHÁP QUANG PH CHƯƠNG II: PH T NGO I – KH KI N CHƯƠNG III: PH KH I LƯ NG CHƯƠNG IV: PH H NG NGO I (IR-INFRARED SPECTROSCOPY) CHƯƠNG V: PH C NG HƯ... Silverstein, Francis X Webster (2005), Spectrometric Identification of Organic Compounds, John Wiley & Sons, Sixth Edition James V Cooper (1980), Spectroscopic Techniques for Organic Chemist, John Wiley... th? ?i kích thích, ph thu đư c g i ph t ngo i – kh ki n (UV-Vis) Phương pháp ph t ngo i – kh ki n (UV-Vis) nghiên c u m i quan h gi a c u trúc phân t s h p th b cx c a ch t m i quan h gi a c u trúc