Идентификация и установление строения веществ

Методы идентификации полос в спектрах зависят от решаемой задачи. Наиболее обычной задачей молекулярного качественного анализа является установление строения вещества. Ее приходится решать при синтезе новых соединений или выделении из их природных продуктов. Определение молекулярной структуры неорганических веществ в большинстве случаев довольно просто. Сделав элементарный качественный и количественный анализ вещества и зная его химические свойства, можно сразу написать его структурную формулу. Если возможно существование нескольких изомерных форм, то сделать выбор между ними можно по спектрам в инфракрасной и ультрафиолетовой областях. [c.360]

ИДЕНТИФИКАЦИЯ — установление тождества исследуемого соединения с соединением известного строения всеми способами физического и химического анализа. Перед И. вещество тщательно очищают, проводят предварительное исследование сопоставляют агрегатное состояние, цвет, вязкость, растворимость в воде и органических растворителях, основаниях и кислотах для твердых соединений с невысокой температурой плавления определяют, наблюдается ли депрессия температуры плавления смеси исследуемого и известного вещества (эталона) по сравнению с обоими компонентами смеси и т. д. [c.102]

Методы идентификации полос в спектрах зависят от решаемой задачи. Наиболее обычной задачей молекулярного качественного анализа является установление строения вещества. Ее приходится решать при синтезе новых соединений или выделении из их природных продуктов. Определение молекулярной структуры неорганических веществ в большинстве случаев довольно просто. Сделав элементарный качественный и количественный анализ вещества и зная его химические свойства, можно сразу написать его структурную формулу. [c.324]

Итак, осуществлен гидролиз полисахарида и получены составляющие его моносахариды или метилированные сахара. Теперь надо установить их строение. Задача эта все еще достаточно сложна и трудоемка (хотя и проще, чем установление строения самого полисахарида). Поэтому, прежде чем непосредственно браться за ее решение, следует подумать, нельзя ли установить строение..., не занимаясь установлением строения Часто оказывается, что можно. В арсенале органической химии есть такой прием, который позволяет прийти к определенным выводам о структуре молекулы без ее последовательной экспериментальной расшифровки. Этот прием называется идентификацией вещества. [c.55]

ИДЕНТИФИКАЦИЯ И УСТАНОВЛЕНИЕ СТРОЕНИЯ ВЕЩЕСТВ [c.36]

Вся органическая химия посвящена установлению строения органических соединений и синтезу их на основании знания-строения и типичных реакций образования различных связей. Мы познакомились уже с идеей установления строения соединений химическими методами, которые и сейчас являются основными, но все больше дополняются физическими методами. Пытаясь сформулировать сущность химических методов установления строения в одной фразе, можно сказать, что они состоят в констатации родственных связей серии веществ (веществ с родственной структурой) и в выяснении строения одного или нескольких узловых веществ этой серии путем их постепенной деструкции (или, как ее иногда называют, деградации). Такой химический путь позволяет установить строение любого сколь угодно сложного вещества, однако ценой большого труда. И этот большой труд все более облегчается благодаря новым физическим методам разделения и идентификации продуктов деградации, особенно благодаря различным видам хроматографии (стр. 38). Одновременно и методом деградации и методом идентификации осколков молекулы (по их молекулярному весу) служит масс-спектрометрия (стр. 589). Разнообразные, все более развивающиеся физические методы в состоянии сильно облегчить задачу химика. Некоторые из этих методов дают возможность установить такие важные детали структуры, как характер связи, межатомные расстояния и углы, наличие или отсутствие того или иного рода взаимодействия электронных орбиталей, подобного сопряжению, наличие [c.341]

Идентификация и установление строения веществ...... [c.265]

В органических лабораториях показатель преломления применяют, во-первых, для идентификации веществ (главным образом жидких), для установления их чистоты и для определения концентрации веществ в растворах во-вторых, некоторые функции показателя преломления применяются для установления строения вещества. Наконец, показатель преломления служит для определения электрического дипольного момента, как было указано выше. [c.123]

При плоскостной хроматографии вещество регистрируют непосредственно на пластинке с тонким слоем неподвижной фазы или на бумаге. При этом в качестве количественной характеристики поведения компонента принято использовать отношение скоростей перемещения компонента и растворителя, которое легко определяется как отношение расстояния, пройденного компонентом от точки старта (точки нанесения пятна или полосы разделяемой смеси), к расстоянию, пройденному за то же время фронтом растворителя. Это отношение обозначают Ri и так же, как время удерживания, широко используют для обнаружения веществ в анализируемых смесях. Принято считать, что если в трех достаточно сильно различающихся по своим характеристикам системах значения Rf некоторого вещества, подвергающегося анализу, совпадают со значениями для вещества известного строения, то можно считать эти вещества идентичными, т. е, фактически приписать анализируемому веществу определенное строение. Эту процедуру, конечно, нельзя рассматривать как установление строения анализируемого вещества, так как она основана на сопоставлении с веществом уже ранее установленного строения. Обычно в этом случае говорят об идентификации вещества по значениям 7 /. [c.342]

Очевидно, что метод газо-жидкостной хроматографии удастся применить для анализа более высококипящих веществ, чем это возможно в настоящее время. В связи с этим открываются перспективы использования масс-спектрометра, рассчитанного для работы с высо-кокипящими веществами [98], для идентификации чистых веществ по характеру их распада, а также для установления строения исходных молекул по продуктам распада. [c.8]

И некоторые ароматические нитросоединения, й отдельные стероиды. С другой стороны — незначительные изменения строения молекул очень сильно сказываются на интенсивности и характере запаха (запах стереоизомеров, например, совершенно различен). При столь сложной и неоднозначной связи между структурой и запахом установление строения компонентов и идентификация пиков на хроматограмме, необходимые для опознания известных носителей запаха, оказываются недостаточными при исследовании малоизученных объектов и выявлении неизвестных ранее пахучих веществ. [c.239]

Практически чаще всего приходится идентифицировать свободные моносахариды, полученные синтетическим путем, выделенные из биологических объектов или образовавшиеся в результате гидролиза гликозидов, олиго- и полисахаридов, а также метилированные моносахариды, образующиеся в процессе установления строения разнообразных углеводов методом метилирования. Поскольку получение тех и других соединений в кристаллическом состоянии сопряжено с рядом трудностей, для идентификации очень часто применяют превращение их в производные, которые получаются с хорошими выходами и легко кристаллизуются желательно, чтобы моносахарид можно было регенерировать из производного без изменений в его структуре. При работе с малыми количествами веществ важное значение имеет увеличение молекулярного веса вещества, достигаемое введением в молекулу моносахарида тяжелых заместителей. [c.413]

После изучения начальных глав, когда студент уже познакомится со значительным числом органических реакций, в главе 12 вводится понятие об органическом синтезе как о методе, позволяющем оптимальным образом получать органические вещества с заданными строением и свойствами. Успешный современный органический синтез, насчитывающий десятки стадий, вряд ли возможен без овладения экспресс-методами установления строения многочисленных промежуточных соединений. Поэтому в главе 12 рассматриваются спектральные методы идентификации органических соединений. [c.7]

Исследования, проводящиеся при выяснении строения вещества, во многих случаях также сводятся к его идентификации, например, при установлении той из вероятных изомерных структур, которая соответствует полученному индивидуальному веществу. Здесь прибегают к определению величины молекулярной рефракции, значение которой прямо связано с составом и строением соединения. [c.110]

Задачи и методы выявления закономерностей и особенностей фрагментации органических соединений принципиально отличаются от задач и методов структурного анализа и идентификации неизвестных веществ по их масс-спектрам прежде всего тем, что строение изучаемых соединений известно. Конечная цель такого исследования впервые синтезированных или ранее не охарактеризованных веществ — связь спектральных признаков со строением веществ и получение данных о механизмах фрагментации отдельных соединений, их совокупностей со сходными элементами структуры или, чаще всего, целых классов (гомологических рядов). Это подразумевает выявление основных направлений распада молекулярных ионов, классификацию этих процессов, соотнесение всех интенсивных сигналов спектра с соответствующими осколочными ионами и установление связи таких осколочных ионов с теми или иными структурными фрагментами молекул. Чаще всего результатом подобного исследования является формулировка правил интерпретации спектров, пригодных для структурного анализа неизвестных соединений этого же типа. Полученные данные нередко представляют в виде схем фрагментации как индивидуальных соединений, так и, в общем виде, гомологических рядов. При этом следует учитывать, что структуры осколочных ионов обычно неизвестны, и на таких схемах их предпочтительнее изображать брутто-формулами. [c.50]

Крайне важное значение в химическом анализе азокрасителя имеет определение азогруппы. Для производственных испытаний существует стандартный метод, однако во многих публикуемых работах по азосоединениям он довольно часто игнорируется, вероятно, из-за того, что использование раствора титановой соли, подверженной окислению воздухом, требует применения специальной аппаратуры. Были исследованы другие методы определения азосвязи, основанные на ее окислении стабильными растворами, но они часто не имеют преимущества по сравнению с классическим. Один из таких способов основан на определении азота, выделяющегося при окислении азокрасителя бихроматом калия [49, 50]. Однако он также требует применения сложной аппаратуры. В другом используется реакция обесцвечивания азосоединения сульфатом церия [50]. Недостаток этого способа заключается в том, что больщая часть исследованных азокрасителеЙ не подвергается количественному окислению. Был также предложен простой, быстрый и точный метод определения сульфогрупп в анионном красителе [51], который включает в себя добавление к анализируемому веществу стандартного раствора солянокислой соли бензидина, удаление нерастворимой бензидиновой соли красителя и титрование избытка бензидина в фильтрате. Для установления строения сульфированных азокрасителей большое значение продолжает иметь элементарный анализ и расщепление азосвязи гидросульфитом натрия с последующей идентификацией образующихся аминов. В случае нерастворимых в воде и катионных красителей эти методы в значительной степени подкреплены современными методами, в частности масс-спектрометрией, с помощью которой можно однозначно получить значение молекулярного веса и элементарный состав, а также ЯМР-спектроскопйей, которая дает ценную информацию о протонах, присутствующих в молекуле. [c.1908]

СКИХ веществ и их полярографическое поведение. Результаты этих изменений использовались для установления строения гетероциклических органических соединений или для идентификации электроактивных групп. Кроме того, не следует пренебрегать преимуществами этих методов в анализе. Они применяются также при рещении теоретических вопросов химии гетероциклических соединений, так как позволяют качественно и количественно определять соединение в равновесной системе. Далее, в ходе гомогенной химической реакции можно следить за скоростью образования или исчезновения электроактивного вещества и определять константы равновесия. Полярография как метод изучения кинетики, вероятно, более эффективна, чем потенциометрия. [c.229]

ИК-спектроскопия является самым популярным спектральным методом в органической химии, а ИК-спектрометр в качестве газохроматографического детектора может быть использован для идентификации функциональных групп и установления строения молекул веществ, выходящих из колонки. Недостатком традиционных ИК-спектрометров долгое время являлась их низкая чувствительность, не позволяющая использовать их в паре с капиллярной колонкой. [c.442]

Получив определенные навыки в приготовлении производных веществ, содержащих известные функциональные группы, и в применении этого приема для целей идентификации, студент приступает к установлению строения неизвестного полифункционально-го соединения или компонентов бинарной смеси. [c.126]

Обе задачи являются предметом изучения теории распознавания образов [и]. Для идентификации вещества нам надо опознать его в библиотеке известных соединений, а для установления строения - узнать о наличии в нем тех или иных структурных элементов, т.е. опознать их проявления в физико-химических характеристиках соединения. [c.6]

Проводить идентификацию какого-то неизвестного вещества, опираясь только на его спектр в видимой и УФ областях, по меньшей мере рискованно и, строго говоря, невозмол но. В то же время метод абсорбционной УФ спектроскопии часто может служить хорошим дополнением и в сочетании с другими методами, например ИК спектроскопии, ЯМР и масс-спектрометрии, способствовать надежной идентификации и установлению строения исследуемых веществ. Для анализа и идентификации некоторых ионов, их аквокомплексов, в частности лантанидов и актинидов, рассматриваемый метод может играть решающую роль. [c.329]

В этой главе мы рассмотрим применение рефрактометрии только в структурных целях, т. е. для изучения атомного и электронного строения вещества. Кроме этих вопросов, рефрактометрия с давних пор при.менялась для идентификации и установления чистоты веществ, т. е. в аналитических целях. Желающих познакомиться с этим аспектом физико-химического использования рефрактометрических методов мы отсылаем к книге Б. В. Иоффе Рефрактометрические методы химии , где дается подробная сводка аналитических и технических приложений рефрактометрии. [c.165]

В XIX в. физические методы применялись в химии главньш образом для идентификации соединений с помощью установления их физических констант (точка кипения и замерзания, удельный вес, коэффициент преломления, теплоты сгорания и образования и др.). В XX в. новые физические методы применяются уже для решения таких проблем химии, как строение вещества, взаимное расположение и влияние атомов в молекуле и природа тех сил, которые их соединяют. [c.344]

Доступность аппаратуры, быстрота определений, возможность исследования веществ в конденсированном состоянии (жидкости, растворы, твердые тела), небольшое количество вещества, требующееся для определения спектра ЯМР, приводят к тому, что этот метод постепенно становится основным рабочим методом химиков органиков для идентификации молекул, установления строения впервые полученных молекул, в особенности молекул, содержащих ядра перечисленных выше индивидуальностей и другие ядра со спином отличным от нуля. [c.491]

Методы исследования продуктов деструкции полимеров. Часто возникает необходимость оценить термическую стабильность полимерных материалов по количеству и составу газообразных и жидких продуктов деструкции, образующихся при переработке и эксплуатации полимерного материала, а также исследовать деструк-тированный полимер. Качественный и количественный состав летучих продуктов термической и термоокислительной деструкции изучается методами газо-адсорбционной и газо-жидкостной хроматографии. Идентификацию продуктов деструкции проводят с помощью эталонных веществ и другими методами масс-спектроскопическим, ядерного магнитного резонанса высокого разрешения, химическими анализами. Изменение химического строения полимера в процессе термического и термоокислительного старения изучают методами ИК- и УФ-спектроскопии. Для получения более полных данных об изменении структуры и молекулярной подвижности при деструкции полимеров может быть использован метод ядерного магнитного резонанса (ЯМР) широких линий. Для установления строения стабильных радикалов, образующихся в процессах деструкции полимеров, применяется метод электронного парамагнитного резонанса (ЭПР). [c.8]

Представление об изомеризации радикалов возникло и стало разбиваться фактически сразу же после установления существования свободных радикалов и роли, которую они играют в различных химических превращениях. Уже в 40—50-х годах изомеризацию радикалов использовали для объяснения опытных данных по термическому распаду [282, 283), изомеризации [284] и окислению [285— 287] органических соединений, а также по другим радикальным процессам [288, 289]. Однако в то время доказательств реальности процесса такого рода фактически не было. Приводимые в литературе заключения о существовании перегруппировок радикалов были сделаны на основании рассмотрения строения исходных веществ и продуктов реакции, что значительно затрудняло установление истинного механизма процесса. Этот недостаток в значительной степени устранен в 60-х годах, когда исследования в области радикальной изомеризации были направлены на идентификацию радикальных центров. [c.186]

Приступать к идентификации и установлению строения вещества можно только после установления его индивидуальности. Следует особо подчеркнуть, что независимо от метода получения, степени апробированности методики синтеза полученный препарат необходимо подвергнуть тщательной очистке. Это требование обусловлено спецификой органических реакций, неизбежным, как [c.247]

Приступать к идентификации и установлению строения вещества можно только после установления его индивидуальности. Следует особо подчеркнуть, что независимо от метода получения, степени апробированности методики синтеза полученный препарат необходимо подвергнуть тщательной очистке. Это требование обусловлено спецификой органических реакций, неизбежным, как правило, протеканием побочных реакций, которые в некоторых случаях даже при весьма незначительных отклонениях от стандартных условий проведения синтеза, могут стать главными и тем самым привести к получению совершенно другого препарата или смеси препаратов. [c.210]

К стероидным С. относятся вещества как животного (холестерик), так и растительного (стигмастерин, р-ситостерин, эргостерин) происхождения. Они содержат 27—29 углеродных атомов, характерную для стероидов Сх -циклопентанопергидрофенантреновую группировку, зр-гидроксильную группу и насыщенную илп ненасыщенную углеводородную цепочку в положении 17, имеющую Р-ориентацию. Кольца В и С, а также С и В находятся в транс-со-членении. Кольца Ли В, как правило, содержат ДЗ-двойную связь, хотя часто встречается н их 5а-(траке)-сочленение. Известен случай 5 -(цис)-соч-ленения колец Л и В (копростерин из фекальных масс человека). Стероидное кольцо может содержать и несколько двойных связей. Для идентификации и установления строения С. широко применяют современные физико-химич. методы ИК-, УФ- и ЯМР-спектро-скопию, а также хроматографию на бумаге, цветные реакции и др. [c.530]

Значение масс-спектрометрии для установления строения жирных кислот постоянно возрастает. В сочетании с ГЖХ она представляет собой один из наиболее эффективных методов идентификации химических соединений, поскольку требует очень небольшого количества исследуемого вещества. Хромато-масс-спектро-ртоия становится еще более эффективной при применении ЭВМ (см. разд. 25.1.6.4). [c.23]

Кислые мукогюлисахариды в соединительной ткани связаны с белка- ми (см. стр. 602), поэтому для их выделения, как правило, проводят предварительное разрушение белков протеолитическими ферментами или расщепление углевод-белковых связей щелочами, после чего полисахариды экстрагируют растворами солей . Белки, также переходящие при этом в раствор, удаляют с помощью денатурирования. Смеси мукополисахаридов можно разделить на компоненты фракционированным осаждением спиртом в виде солей с различными катионами , но лучшие результаты дает фракционированное осаждение цетавлоном или ионообменная хроматография . Особенности химического поведения мукополисахаридов сделали чрезвычайно сложной задачу установления их строения. Даже идентификация моносахаридов после полного кислотного гидролиза (обычно одна из самых простых операций) является в мукополисахаридах трудной проблемой. Наличие в одной молекуле уроновых кислот и аминосахаров приводит к тому, что полисахариды гидролизуются лишь в жестких условиях, при которых освобождающиеся уроновые кислоты подвергаются интенсивному разрушению. Поэтому в последнее время работу по установлению строения этих веществ проводят на модифицированных полисахаридах, в которых сульфатные группы удалены, а все карбоксильные группы уроновых кислот восстановлены в первичноспиртовые. Ряд других классических методов установления строения полисахаридов применим к мукополисахаридам с трудом это относится к перйодат ному окислению, вызывающему разрушение остатков уроновых кислот вследствие сверхокисления, к метилированию, в применении которого успехи достигнуты сравнительно недавно. Основными методами, позволившими выяснить строение мукополисахаридов, послужили методы частичного гидролиза и частичного ферментативного расщепления. [c.541]

Т. е. для биополимеров, не имеющих регулярной структуры, необходимо установление общего плана построения молекул сюда относятся как сведения об архитектонике молекулы (число и относительное расположение разветвлений, природа и размеры внутренних и внешних цепей), так и данные о последовательности моносахаридов на каждом конкретном участке молекулы полимера. Нельзя не отметить, что задача установления общего плана построения полимерной молекулы при выяснении первичной структуры белков и нуклеиновых кислот (биополимеров с единственным типом межмономерной связи) не ставится и является характерной для полисахаридов, приобретая особое значение в случае смешанных углеводсодержащих биополимеров. В настоящее время для решения этой задачи применяют фрагментацию полисахаридной цепи на олигомеры посредством частичного расщепления гликозидных связей. Методы установления строения низших олигосахаридов, получаемых при такой фрагментации, в настоящее время разработаны достаточно хорошо и применимы к небольшим количествам вещества, но они весьма трудоемки. Поэтому требует внимания разработка прямых физико-химических методов идентификации и установления строения олигосахаридов. [c.633]

Определение химическою строения неизвестного соединения на основании спектроскопических и спектрометрических данных может быть цоручено и компьютеру, который здесь выступает в роли искусственного интеллекта . При этом имеется в виду не идентификация неизвестного соединения путем сравнения его спектра с эталонными, а именно установление строения впервые изучаемого спектроскопически вещества на основе набора большого числа спектров,- соответствующих другим соединениям. Примеры такого подхода уже есть. Биман и Мак Лафферти в 1966 г. применили компьютерный структурный анализ для определения аминокислот в составе олигопептидов Петтерсон и Рихаге (1967) — для установления строения предельных углеводородов от до Сдо, содержащих одну метильную группу в боковой цепи Джерасси и сотр. (1969) — для установления строения алифатических кетонов и простых эфиров. Сасаки (1970) предложил метод компьютерного структурного анализа, основанный на положении о том, что в спектроскопических данных находится информация о всех фрагментах данного вещества и чт-о поэтому задача компьютера сводится к построению из этих фрагментов наиболее вероятной структуры анализируемого соединения [55]. [c.314]

Использование масс-спектрометрии для целей идентификации и установления строения соединений основано, как известно, на изучении состава осколков молекулы, получающихся как непосредственно в результате бомбардировки вещества пучком электронов определенной энергии или фотоибнизации, так и при последующем распаде ионов [1]. [c.303]

Бирл и сотр. [117] использовали реакции на хроматографической пластинке с фосфорной кислотой для идентификации эпоксидов в неизвестной смеси и для установления строения обнарул енных эпоксидов. На хроматографическую пластинку со слоем силикагеля, промытым эфиром, наносили 5 мкл 10 %-ного водного раствора фосфорной кислоты, высушивали, наносили в ту же точку еще 5 мкл этого раствора и сушили еще 20 мин. Пробы (20—100 мкг) наносили на полученное таким образом пятно, а также на участок слоя, не обработанный фосфорной кислотой. Пластинку сушили в течение часа и проявляли смесью эфир — гексан. Более полярные продукты реакции эпоксидов с фосфорной кислотой оставались возле точки старта, тогда как эпоксиды в необработанной пробе перемещались по слою адсорбента. Строение эпоксидов определяли тем же способом, только на пластинку наносили не более 25— 35 мкг вещества и реакцию проводили в течение всего 5 мин. 1<ыс-Эпоксиды, 1,2-эпоксиды и трехзамещенные эпоксиды за это время успевали прореагировать количественно или почти количественно. транс-Изомеры или пространственно-затрудненные 14 [c.211]

Измельчением пользуются при отборе проб для химического анализа. Необходимость измельчения вещества определяется целью анализа. Если анализ проводят для идентификации вещества, то образец должен быть гомогенным и чистым (возможно за-грянение растворителем, который будет удален при сушке до анализа), и в этом случае измельчение не требуется. Если анализ делают для установления строения неизвестного образца, образец можно измельчить, но нет необходимости его смешивать, так как-многократные определения с использованием проб, взятых из различных частей образца, показывают гомогенен ли препарат или он состоит из нескольких компонентов. Если же анализ проводят для определения чистоты или проверки качества вещества, получаемого в производственном процессе, то не исключено, что образец может оказаться гетерогенным и тогда подготовка представительных проб будет первым шагом в химическом анализе. Наилучшим способом приготовления пробы является растворение образца в подходящем растворителе и взятие для анализа аликвотной части. Если это невозможно, то образец надо измельчить в агатовой ступке, смешать и делить на части в соответствии с общепринятой техникой отбора проб, имея при этом в виду, что ни один из компонентов исходной смеси не должен теряться или разрушаться во время этой операции. [c.99]

Хотя в табл. 41—43 будет указано, какое окрашивание дают отдельные вещества с перечисленными реактивами, здесь мы отметим предварительно, какие тины или даже какие функциональные группы в отдельных тинах флавоноидов дают определенное характерное окрашивание. Такой обзор, впервые опубликованный Гейсмаиом, который мы здесь приведем в основных чертах, может оказаться полезным для более совершенного применения проявляющих реактивов с целью идентификации или установления строения хроматографируемых веществ. [c.317]

Масс-спектрометрия как метод структурного анализа органических соединений обладает высокой информативностью на стадии групповой идентификации (отнесение к соответствующим гомологическим рядам), но существенно меньшей — при установлении строения углеродного скелета молекул. Известны масс-спектрометрические инварианты гомологических рядов — спектры ионных серий [300], применение которых позволяет формализовать именно стадию групповой идентификации. Что же касается второй части задачи, то необходимо признать, что попытки ее решения только средствами масс-спектрометрии неоптимальны и приводят к большому количеству ошибочных ответов. Наиболее естественным способом повьш1ения надежности и однозначности результатов оказывается сочетание масс-спектрометрических и хроматографических данных. Однако современное информационное обеспечение для газохроматографических индексов удерживания (ИУ) существенно уступает базам масс-спектров по числу охарактеризованных веществ. [c.315]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология