ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Анализ и определение строения органических соединений из "Органическая химия 1973г" Исследование органического вещества начинается с его очистки обычно перегонкой, перекристаллизацией или хроматографическими методами. [c.15] Подробное описание этих методов можно найти в руководствах к практическим работам по органической химии. [c.15] 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.16] 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.16] Сера и ( фор при окислении органических веществ, например азотной кислотой, переходят соответственно в серную или фосфорную кислоты. Серная кислота определяется в виде бариевой соли, фосфорная — в виде NH4MgP04. [c.16] Различные качественные и количественные методь , анализа органических соединений описаны в специальных руководствах по органическому анализу. [c.16] Далее определяют молекулярный вес вещества крио-скопическим, эбулиоскопическим методами или с помощью мас-спектрометра. Все. эти методы рассматриваются в курсах обгцей и физической химии. [c.16] 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.16] Затем определяют строение органического вещества. Это осуществляется в современных условиях как химическими, так и физическими методами. [c.16] Возможны два случая. Если предполагают, что исследуемое вещество уже известно, то сравнивают константы и спектры.исследует мого вещества с теми же данными для уже изЕестного вещества и убеждаются в их идентичности или различии. [c.16] Если нет оснований предполагать, что исследуемое вещество известно, или если в литературе не приведены для него надежные константы или спектральные данные, то тогда химическими и физическими методами пытаются выяснить возможно полнее наличие в нем определенных фрагментов, функциональных групп или связей и на этом основании делают вывод о строении вещества. [c.16] 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.17] Спектр веществ в ультрафиолетовой и видимой области. Если видимый свет или ультрафиолетовое излучение пропускать через кювету с веществом, а затем зафиксировать с помощью специального спектрометра и самописца изменение количества пропущенной энергии с длиной волны, то на бумаге получится кривая линия—спектр вещества (рис. 1). В указанных областях электромагнитного спектра энергия поглощается только веществами, которые содержат так называемые хромофоры, т. е. кратные связи или атомы, имеющие свободные электронные пары. [c.18] Энергия видимого и ультрафиолетового излучения Jnpn поглощении веществом расходуется на возбуждение электронов. Полосы поглощения обычно очень широкие, так как каждому энергетическому уровню отвечают многочисленные подуровни, связанные с колебанием молекулы. При работе в ультрафиолетовой области используется в качестве источника света водородная лампа и пропускающая эти лучи кварцевая оптика. При работе в видимой области используется оптика из стекла. [c.18] 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. 40). При наличии сопряжения наблюдается смещение полосы поглощения в сторону видимой области и резкое увеличение ее интенсивности. УФч пектры используются также для количественного определения органических соединений. [c.18] Инфракрасные спектры. При пропускании инфракрасного излучения, испускаемого раскаленным стержнем, изготовленным, например, из карбида кремния, через помещенное в кювету (из КВг) вещество часть энергии излучения поглощается любым веществом. Поглощенная энергия расходуется преимущественно на возбуждение колебаний атомов, т. е. на изменение длин связей и углов между ними. Следовательно, если пучок инфракрасного света после прохождения через вещество пропустить через щель и развернуть с помощью призмы (например, из Na l) в спектр по частоте, а затем зафиксировать его с помощью специального детектора и самописца, то на бумаге получится инфракрасный спектр вещества. Энергии исходного излучения, которая поглотилась веществом, на спектре будут отвечать минимумы. По положению этих минимумов можно точно установить, какие Химические связи имеются в исследуемом веществе, так как каждая связь характеризуется вполне определенной полосой поглощения на возбуждение ее вибра1),ионных или деформационных колебаний расходуется вполне определенная энергия (рис. 2). [c.18] Спектры ЯМР в отличие, например, от инфракрасных спектров дают возможность непосредственно из-спектра определять количество атомов данного вида в соединении и делать заключение о количестве и характере других атомов, окружающих данный. [c.19] ГИХ свойствах органических молекул, например о наличии свободного или заторможенного вращения, предпочтительных конформациях и т. д. [c.20] Масс-спектроскопия. К числу современных физических методов исследования органических веществ относится масс-спектроскопия. [c.20] С помощью масс-спектра можно определять строение неизвестных веществ, молекулярный вес, идентифицировать исследуемые вещества с известными или производить количественный анализ смеси известных веществ по интенсивности наиболее характерных для каждого вещества пиков. [c.20] Вернуться к основной статье