ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Анализ и определение строения органических соединений из "Органическая химия 1969г" Качественное и количественное определение углерода и водорода в органическом соединении сводится к определению двуокиси углерода и воды в продуктах его сгорания. Азот при сгорании обычно выделяется в свободном виде и его объем (после связывания двуокиси углерода и воды) может быть измерен. [c.17] При разрушении органических веществ с помощью серной кислоты органически связанный азот превращается в аммиак. Последний может быть выделен действием щелочи из. сульфата аммония и количественно определен пропусканием в серную кислоту известной концентрации (по количеству непрореагировавшей серной кислоты). [c.17] Сера и фосфор при окислении органических веществ, например азотной кислотой, переходят соответственно в серную или фосфорную кислоты. Серная кислота определяется в виде бариевой соли, фосфорная, например, — в виде NH4MgP04. [c.17] Галогены (Р, С1, Вг, I) образуют при сгорании органических веществ галогеноводороды, которые могут быть поглощены водой и оттитрованы щелочью. [c.17] Зная качественный состав вещества и процентное содержание в нем отдельных элементов, при известном молекулярном весе можно придать органическому веществу определенную молекулярную брут-то-формулу. [c.18] Затем определяют строение органического вещества. Это осуществляется в современных условиях как химическими, так и физическими методами. [c.18] Отсюда формула диметилового эфира (Б) для исследуемого вещества неприемлема. Совершенно очевидна для него формула (А). [c.18] Строение вещества СгН 0 можно определить и физическими методами, например по его инфракрасному спектру. [c.18] Таким образом, наше веш,ество и на основании этих данных может иметь только формулу (А). [c.19] Для большей убедительности можно синтезировать изомер (Б) (в нашем случае диметиловый эфир) другим надежным методом и показать, что он имеет другие свойства и что для него возможна только формула (Б). [c.19] Из физических методов определения строения органических соединений используются спектроскопия (видимая, ультрафиолетовая, инфракрасная и комбинационного рассеяния), масс-спектро-метрия, определение дипольных моментов, ядерный магнитный резонанс и др. Подробное описание всех этих методов можно найти в специальных руководствах и в учебниках по физике и физической химии. [c.19] В настоящее время при исследовании строения органических веществ особенно широко используются электромагнитные колебания с длиной волны от миллиардных долей сантиметра до нескольких метров Дифракция рентгеновских лучей (Л = 0,1—0,01 10 см) в кристаллах используется для определения межатомных расстояний и других параметров кристаллической решетки. Электромагнитные колебания ультрафиолетовой (Л = 10 —4-10 см), видимой (К = 4-1(Г —7-10 см) и инфракрасной = 7-Ю- -10- см) областей спектра используются для определения тонкого строения молекул. Микроволновые колебания (/ = 10 —10 см) характеризуют вращение молекул. Сантиметровые и метровые волны используются для определения строения органических соединений с одновременным воздействием на них электромагнитного поля (электронный парамагнитный и ядерный магнитный резонанс). [c.19] С помощью УФ-спектров и спектров в видимой области можно обнаружить указанные выше фрагменты молекул, особенно если они сопряжены, т. е. образуют общее электронное облако (подробнее см. стр. 44). При наличии сопряжения наблюдается смещение полосы поглощения в сторону видимой области и резкое увеличение ее интенсивности. УФ-спектры используются также для количественного определения органических соединений. [c.20] Инфракрасные спектры позволяют определять строение неизвестных веществ, идентифицировать определяемые вещества с уже известными и количественно определять (по интенсивности поглощения) известные вещества. [c.20] Масс-спектроскопия. К числу современных физических методов исследования органических веществ относится масс-спектроскопия, которая только условно может быть отнесена к спектральным методам, так как она не связана с взаимодействием вещества с электромагнитными колебаниями. [c.21] Для получения масс-спектра вещество в виде очень разреженного пара давление 10 —жл ) подвергается действию потока электронов с энергиями 50—100 эв. При этом образуются положительно заряженные ионы с той же массой, что и исходное вещество (молекулярные ионы), осколочные ионы, возникающие в результате расщепления молекулярного иона под влиянием электронного удара, а также перегруппировочные ионы, отрицательные ионы и незаряженные осколки. Поток положительных ионов ускоряется потенциалом в несколько тысяч вольт и направляется через щель в магнитное поле, где он развертывается по радиусу, который определяется отношением массы ионов к заряду (/п/е). Ионы, двигающиеся по этому радиусу, попадают в выходную щель и регистрируются, например, по изменению потенциала детектора (чем больше поступает ионов, тем сильнее изменяется потенциал и тем интенсивнее пик на спектре). Путем изменения напряжения поля или величины ускоряющего напряжения фиксируют все образующиеся ионы с различными отношениями т/е Масс-спектр характеристичен для каждого соединения. [c.22] Вернуться к основной статье