ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Определение структурной формулы из "Основы органической химии" Установление структурной формулы неизвестного соединения представляет собой существенно иную задачу, чем идентификация соединения путем сравнения с ранее описанным. Она состоит обычно из двух частей во-первых, определения молекулярной формулы, т. е. числа и типа атомов, содержащихся в данной молекуле, и, во-вторых, установления способа, которым атомы связаны в данной молекуле между собой. Определение молекулярной формулы органического соединения представляет собой аналитическую задачу. Должны быть определены процентное содержание каждого из присутствующих элементов и молекулярный вес. Этих данных достаточно для того, чтобы вывести молекулярную формулу. [c.26] Существует большое число других более или менее специальных способов, использование которых определяется характером проблемы и доступностью аппаратуры. Так, молекулярные веса даже очень мало летучих веществ часто оказывается возможным определить с помощью масс-спектро-метрии, однако, поскольку масс-спектрометры еще не стали таким же стандартным лабораторным оборудованием, как инфракрасные спектрометры,, их использование для этой цели началось только в последнее время. Во многих случаях, однако, масс-спектрометрия оказывается наиболее удобным методом, в частности потому, что хорошее разрешение обычно достигается вплоть до масс, равных 600. Молекулярные веса соединений с очень большим молекулярным весом, таких, как белки и полимеры, обычно определяют путем анализа на концевые группы, измерения осмотического, давления, вязкости, рассеяния света и скорости седиментации. Некоторые из этих методов будут рассмотрены более подробно в последующих главах. [c.28] Упражнение 1-5. Образец жидкого вещества, содержащего углерод, водород и кислород, весом 0,05372 едал при сожжении 0,01222 г СОг и 0,00499 г НаО. При определении по методу В. Мейера 0,0343, г соединения вытеснили при 100° такое количество воздуха, которое, будучи собрано под водой при 27° (давление паров воды 26,7 мм) и 755 мм, заняло 15,2 мл. [c.28] Покажите, каким образом эти данные приводят к молекулярной формуле СзНвО. Напишите по крайней мере 5 изомеров, соответствующих этой формуле при одновалентном водороде, двухвалентном кислороде и четырехвалентном углероде. [c.28] Определение структурной формулы неизвестного соединения после установления его молекулярной формулы может оказаться и легким и трудным делом. Обычно стараются получить возможно больше спектральной и химической информации о природе присутствующих в соединении групп. Если этого недостаточно для установления структуры, то используют химические методы для того, чтобы превратить данное соединение в соединение с известной структурой. Обычно при этом производится деструкция, т. е. расчленение молекулы на части меньших размеров. Характер полученных известных соединений и использованных для их получения реакций позволяет установить структуру исходного неизвестного вещества. Если для перехода к известным соединениям требуется многостадийная деструкция, то. определение строения исходного соединения напоминает подчас задачу установления архитектуры здания по груде кирпичей, из которых оно было построено. В идеальном же случае с данным набором химических и физических свойств согласуется только одна структурная формула. Этот идеал часто оказывается недостижимым, и при решении сложных вопросов строения для установления истинного положения атомов в пространстве приходится прибегать к помощи рентгеноструктурного анализа и дифракции электронов. Окончательной проверкой правильности определения структуры служит обычно синтез данного соединения каким-либо методом, однозначность которого не вызывает сомнений. Если синтезированное таким образом и исследуемое соединения оказываются идентичными, то предположенная структура считается правильной. Ниже приведен пример, иллюстрирующий общий подход к проблеме установления структуры. [c.28] Соединив фрагменты I и И, получаем систему, которая вероятнее всего должна соответствовать структуре никотина. [c.29] Соединение такой структуры было синтезировано по крайней мере двумя не вызывающими сомнения способами, и поскольку оно оказалось идентичным природному никотину, предложенную выше структуру можно считать правильной. [c.29] Упражнение 1-6. Соединение, согласно данным анализа, имеет формулу СдНю при энергичном окислении оно дает бензойную кислоту. [c.30] Вернуться к основной статье