спектроскопии различных классов химических соединений

В пособии представлен качественный анализ элементов и определение структурных фрагментов основных классов органических соединений, что дает возможность экспериментатору убедиться в получении вещества заданной структуры. Особенно информативными в этом отношении являются физико-химические (инструментальные) методы анализа, такие, как ИК, УФ, ЯМР спектроскопия, масс-спектрометрия, а также различные виды хроматографии, большинство из которых отражены в настоящем практикуме. [c.8]

Применение Н ЯМР-спектроскопии к анализу нефтяных фракций не получило столь широкого развития, как газо-жидкостной хроматографии или масс-сПектрометрии, что связано со спецификой метода. Так, в сложных смесях,— учитывая и без того небольшой интервал значений характеристических величин, в данном случае химических сдвигов (всего 20 м. д. для протонов из всех возможных классов органических соединений) — близкие по структуре соединения дают лишь уширение сигналов. Дальнейшее усложнение спектров происходит за счет спин-спинового взаимодействия Н-атомов. Применение ПМР-спектров для количественной оценки тех или иных групп обычно затруднено. Так, определить интенсивности сигналов протонов различных алифатических групп трудно в виду их перекрывания. Определение интегральных интен- [c.140]

Книга американского ученого, представляющая собой подробное справочное руководство по применению метода ИК-спектроскопии в аналитических целях — для качественного и количественного анализов различных классов химических соединений и их сложных смесей. Приводятся многочисленные примеры использования метода в промышленных лабораториях, в частности при анализе многокомпонентных систем, для контроля производственных процессов, при анализе промышленных загрязнений. [c.4]

В предыдущих главах были рассмотрены закономерности изменения основных параметров ЯМР — химических сдвигов магнитных ядер и констант спин-спиновой. связи между ними — в зависимости от различных структурных факторов молекул и от внешних условий съемки спектров, а также изложены приемы анализа спектров для извлечения этих параметров из спектральных данных. Цель настоящей главы — рассмотреть конкретные случаи использования этих методов и закономерностей при изз чении методом ЯМР-спектроскопии различных классов органических соединений. [c.207]

Метод инфракрасной спектроскопии является одним из важнейших современных физических методов идентификации химических соединений, изучения строения молекул и количественного анализа смесей с каждым годом он находит все более широкое применение в самых различных областях науки и в первую очередь в химии, биохимии и биологии. В настоящее время накоплен богатейший экспериментальный материал по инфракрасным спектрам поглощения химических соединений, и основная ценность книги Беллами состоит в том, что она содержит весьма полный обзор хорошо систематизированных справочных данных об особенностях спектров (характеристических или групповых частотах) различных классов органических соединений, а также многих неорганических соединений. [c.5]

Книга всесторонне и доходчиво, а самое главное методологически правильно знакомит с теорией химической связи и результатами ее применения к описанию строения и свойств соединений различных классов. Сначала изложены доквантовые идеи Дж. Льюиса о валентных (льюис овых) структурах и показано, что уже на основе представлений об обобществлении электронных пар и простого правила октета при помощи логических рассуждений о кратности связей и формальных зарядах на атомах удается без сложных математических выкладок, как говорится на пальцах , объяснить строение и свойства многих молекул. По существу, с этого начинается ознакомление с пронизывающими всю современную химию воззрениями и терминами одного из двух основных подходов в квантовой теории химического строения-метода валентных связей (ВС). К сожалению, несмотря на простоту и интуитивную привлекательность этих представлений, метод ВС очень сложен в вычислительном отношении и не позволяет на качественном уровне решать вопрос об энергетике электронных состояний молекул, без чего нельзя судить о их строении. Поэтому далее квантовая теория химической связи излагается, в основном, в рамках другого подхода-метода молекулярных орбиталей (МО). На примере двухатомных молекул вводятся важнейшие представления теории МО об орбитальном перекрывании и энергетических уровнях МО, их связывающем характере и узловых свойствах, а также о симметрии МО. Все это завершается построением обобщенных диаграмм МО для гомоядерных и гете-роядерных двухатомных молекул и обсуждением с их помощью строения и свойств многих конкретных систем попутно выясняется, что некоторые свойства молекул (например, магнитные) удается объяснить только на основе квантовой теории МО. Далее теория МО применяется к многоатомным молекулам, причем в одних случаях это делается в терминах локализованных МО (сходных с представлениями о направленных связях метода ВС) и для их конструирования вводится гибридизация атомных орбиталей, а в других-приходится обращаться к делокализованным МО. Обсуждение всех этих вопросов завершается интересно написанным разделом о возможностях молекулярной спектроскопии при установленни строения соединений здесь поясняются принципы колебательной спектро- [c.6]

Некоторые классы модельных соединений исследованы с целью нахождения таких эмпирических правил, которые могли бы оказаться полезными для установления строения неизвестных соединений. Метод ЯМР-спектроскопии позволяет различать цис- и гранс-формы декалина и их производные [83]. Гибкие ц с-замкнутые соединения дают сравнительно четкие резонансные линии протонов кольца, тогда как более жесткие транс-декалины, протоны которых находятся в фиксированном состоянии (аксиальные или экваториальные протоны, как правило, с различной степенью экранирования), дают бйлее широкие и сложные спектры. Сам циклогексан дает одиночную резкую резонансную линию, обусловленную быстрым переходом из одной кресельной конфигурации в другую и связанным с ним усреднением любого аксиально-экваториального сдвига до нулевого значения. Рассмотрены также [84] спектры ряда производных циклогексанона, инданона и камфоры и различные факторы, влияющие на характер химического сдвига в спектрах этих соединений. Шулери и Роджерс [20] сняли спектры ЯМР 47 стероидов и измерили положение ряда пиков на этих спектрах. Полученные эмпирические корреляции позволили приписать [c.311]

В некоторых случаях для определения воды в дистилляте применяли следующие независимые методы анализа титрование реактивом Фишера [245, 246, 257, 278], реакцию с хлористым ацетилом [185] или с нитридом магния [254] и спектроскопию Б ближней ИК-области спектра [55]. Такой подход весьма желателен при построении градуировочного графика для данной конкретной методики дистилляции. При этом можно косвенным образом установить происходит ли при дистилляции отгонка других легколетучих веществ, и переходят ли эти вещества в водный слой дистиллята. При изучении возможности применения метода дистилляции для анализа новых объектов, а также при оценке надежности уже имеющихся аналитических методик необходимо проводить прямое определение содержания в водном слое и других компонентов. Часто достаточно определить общее содержание углерода. Однако в тех случаях, когда это возможно, рекомендуется прямое определение соединений различных классов. Функциональные группы могут быть обнаружены с помощью соответствующих химических реакций, методом абсорбционной спектроскопии и т. д. При анализе таких дистиллятов возможно применение растворителей, образующих с водой гомогенные бинарные или тройные азеотропные смеси. [c.269]

Мы подчеркивали, что, о какой бы предполагаемой особенности первобытной Земли ни шла речь, в основе наших выводов лежит сопоставление большого числа разнообразных фактов и соображений. Так, для того чтобы оценить адекватность (с геохимической точки зрения) экспериментов, обсуждаемых в последующих трех главах, необходимо привлечь сведения, относящиеся к различным областям — астрономии, астрофизике, геохимии, геофизике, атомной и молекулярной спектроскопии, химической кинетике и термодинамике. Впрочем, результаты всех проведенных к настоящему времени экспериментальных исследований приводят к поразительному выводу, что, хотя такая всеобъемлющая оценка и желательна, в ней, быть может, нет слишком настоятельной необходимости. Оказалось, что те виды реакций, имеющих отношение к химической эволюции, которые удалось провести в лаборатории, вопреки ожиданиям не зависят от специфических деталей экспериментальных условий (конечно, в определенных границах). Например, а-аминокислоты, из которых состоят современные белки, образуются в самых разных газовых смесях при участии самых разных источников свободной энергии. Это справедливо и для других классов биологических соединений, как это будет показано в гл. IV—VI. Мало того, и на более высоких уровнях сложности принципиальные регулирующие ограничения, накладываемые на ход реакций, по-видимому, определяются свойствами, присущими самим реагентам, а не какими-либо специфическими условиями сре- [c.145]

При определении количественного и качественного состава кислородсодержащих соединений широко применяется инфракрасная спектроскопия благодаря наличию характеристических полос кислородных функциональных групп 3400—3600 см — валентные колебания атомов водорода гидроксильных групп кислот и фенолов, 1650—1740 см —валентные колебания карбонильной группы кислот, кетонов, сложных эфиров (лактонов), ангидридов кислот, амидов. Показано [49], что с помощью специфических химических реакций возможно провести идентификацию полос поглощения карбонильных групп различных классов соединений. Так, обработка карбоновых кислот бикарбонатом натрия приводит к образованию карбоксилатанионов, для которых характерно поглощение в области 1580—1610 см . Дальнейшая обработка образца гидроксидом натрия при нагревании вызывает омыление сложных эфиров, лактонов, ангидридов и образование карбоксилатанионов. В результате в области 1650— 1740 СМ наблюдается только поглощение кетонов. Пользуясь групповыми интегральными коэффициентами поглощения (для карбоновых кислот 1,24-10 л/(моль-см), сложных эфиров 1,15 10 кетонов 0,72-10 л/(моль-см) [50], можно определить концентрацию соединений каждого типа. Применение методов ИК-спектроскопии в исследованиях состава нефтей 51] позволило обнаружить и количественно оценить наличие карбоновых кислот, фенолов, амидов, 2-хинолонов. Отмечено, что точность анализа значительно снижается вследствие межмолекулярной ассоциации компонентов, что приводит к уменьшению интенсивности поглощения групп и занижению результатов. Повышение точности достигается разбавлением растворов и использованием в качестве растворителей тетрагидрофурана или дихлорметана. Однако более значительные ошибки возникают из-за неверной оценки молекулярных масс определяемых соединений и наличия в молекуле более одного гетероатома. Исправление этого положения возможно препаративным выделением одного класса соединений и установления коэффициента поглощения данной функциональной группы. [c.50]

В настоящее время интенсивно развиваются отрасли химии, геохимии, химической технологии, связанные с исследованием и практическим использованием многокомпонентных смесей, состоящих из большого числа органических соединений различных классов, например, нeфтeп,poдyIiтoв, нефтей, техногенных углеводородных смесей, твердого топлива, полимеров, с широким молекулярно-массовым распределением и аначогич-ных сложных химических систем. Для контроля качества этих смесей нар щу с традиционными физико--химически и, широко используются спектральные методы, в частности, методы абсорбционной электронной спектроскопии и радиоспектроскопии. [c.2]

Из числа детекторов, специфических к химическим элементам и пригодньгх для надежной идентификации целевых компонентов в сложных смесях химических соединений различных классов, в газовой хроматографии наиболее популярны системы, основанные на атомной спектроскопии [4]. Детектирование ведется на длине волны, специфичной для данного элемента [4, 11]. [c.444]

Ферраро (1968) рассмотрел применение и перспективы длинноволновой инфракрасной спектроскопии в исследованиях неорганических соединений в обзоре содержатся полученные автором данные по применению техники высоких давлений. Подробная сводка инфракрасных спектров как неорганических, так и органических молекул дана в работе Бентли и сотр. (1968). Здесь рассмотрены применения метода к анализу соединений различных классов, обсуждаются корреляции и характеристические частоты в области 300—700 см . Этот обзор дополняет более раннюю работу Стюарта (1965), которая также посвящена возможностям анализа функциональных групп по характеристическим частотам. Исчерпывающий обзор работ, посвященных применению длинноволновой инфракрасной спектроскопии к решению химических проблем, вьшолнен Брашем и сотр. (1968). Результаты, опубликованные до 1960 г., можно найти в обзоре Палика (1960). [c.28]

Появление и широкое распространение спектральных и радиоспектроскопических методов анализа чрезвычайно расширили возможности селективного обнаружения различных структурных фрагментов и функциональных фупп В последние десятилетия предложены различные способы интерпретации и комплексного использования результатов общего химического и ЯМР-спектрального анализа при исследовании разнообразных природных продуктов Спектроскопия ЯМР в сильных магнитных полях позволила нам детально проанализировать структурно-спектральные взаимосвязи в разнообразных классах модельных ароматических и непредельных органических соединений 388] Методологическая новизна этих исследований заключается в комплексном использовании всех видов информации, доступной из спектров ЯМР, в том числе различных параметров спектров ЯМР гетероатомов, в первую очередь ядер О и 8 [389] Этот цикл работ создал фундамент для решения более сложных структурных задач, связанных с изучением состава и строения компонентов смесей природного происхож- [c.238]

Другая важная проблема асимметрического синтеза - установление абсолютной конфигурации. В спектроскопии ЯМР при использовании хиральных растворителей [ 9] неэквивалентность химического сдвига энантиомерных ядер обусловлена двумя независимыми вкладами различной геометрией и различной стабильностью диастереомерных аддуктов субстрат — растворитель. В отличие от этого разделение энантиомеров с помощью газовой хроматографии зависит исключительно от разности констант стабильности диастереомерных интермедиатов растворенное вещество - растворитель, образующихся при элюировании. Связь между порядком появления пиков и конфигурацией кажется поэтому более очевидной [см. табл. 1, параметр "г"]. Хотя в больщинстве случаев для соединений отде ль-ных классов наблюдалась удовлетворительная корреляция между конфигурацией и порядком элюирования с оптически активных неподвижных фаз, существует ряд исключений, что сводетельствует об ограниченном применении этого метода [8]. [c.82]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология