Chuong 5 cac phuong phap tinh che

Chương 5: Các phương pháp tinh chế Bài giảng hóa hữu cơ- Nguyễn Tiến Dũng- Ngô Hạnh Thương 1 PHƯƠNG PHÁP TINH CHẾ  Tinh chế chất hữu dạng rắn:  Dựa vào độ tan khác chất dung môi để tách  Dung môi: alcol, ether, dicloromethan, cloroform, ethylacetat…  Phương pháp: lọc, ly tâm, gạn, lắng, chiết  Chất rắn: kết tinh lại  Chất dễ thăng hoa: thăng hoa áp suất thường áp suất giảm Bài giảng hóa hữu cơ- Nguyễn Tiến Dũng- Ngô Hạnh Thương PHƯƠNG PHÁP TINH CHẾ  Tinh chế chất hữu dạng lỏng:  Thường sử dụng phương pháp cất phân đoạn, sau cất lại phân đoạn  Chất lỏng không tan nước: phương pháp cất nước  Phương pháp sắc ký: sắc ký cột, sắc ký lớp mỏng, sắc ký giấy, điện di, sắc ký khí – lỏng, sắc ký lỏng hiệu cao (HPLC) Bài giảng hóa hữu cơ- Nguyễn Tiến Dũng- Ngô Hạnh Thương PHƯƠNG PHÁP TINH CHẾ  Các tiêu chuẩn tinh khiết  Chất tinh khiết chất sau nhiều lần tinh chế kết tinh, cất phân đoạn …  Có: nhiệt độ sơi, nhiệt độ nóng chảy, số khúc xạ đỉnh đặc trưng phổ … khơng đổi Bài giảng hóa hữu cơ- Nguyễn Tiến Dũng- Ngơ Hạnh Thương PHÂN TÍCH NGUYÊN TỐ Xác định có mặt nguyên tố có chất hữu cơ: chuyển nguyên tố dạng ion dùng phản ứng định tính để xác định ion  Ví dụ: Vơ hóa hợp chất hữu carbon chuyển thành CO2 CO32 Định tính nhóm chức phản ứng đặc trưng  Ví dụ: Chức OH alcol tác dụng với natri có hydro Chức aldehyd cho phản ứng tráng gương với thuốc thửT ollens Bài giảng hóa hữu cơ- Nguyễn Tiến Dũng- Ngơ Hạnh Thương Định lượng nguyên tố  Phương pháp Dumas  Định lượng nguyên tố C, H, N, S halogen có chất hữu  Nguyên tắc: Đốt cháy oxy  CO2, H2O, N2, SO2, X2 Hấp thu khí sinh vào chất thích hợp Xác định khối lượng khí  % nguyên tố có hợp chất hữu Bài giảng hóa hữu cơ- Nguyễn Tiến Dũng- Ngơ Hạnh Thương Định lượng nguyên tố  Phương pháp Kjendall  Để định lượng nguyên tố nitơ có chất hữu (amin acid amin)  Nguyên tắc: chuyển nitơ dạng NH3, hay NH4+ sau dùng phương pháp chuẩn độ xác định hàm lượng NH3 hay NH4+  % nitơ có chất hữu Bài giảng hóa hữu cơ- Nguyễn Tiến Dũng- Ngô Hạnh Thương PHƯƠNG PHÁP VẬT LÝ  Nhiệt độ nóng chảy:  Các chất hữu dạng rắn tinh khiết có nhiệt độ nóng chảy xác định  Nhiệt độ nóng chảy: nhiệt độ mà tướng rắn tướng lỏng nóng chảy chất trạng thái cân với Nhiệt độ mà tất tinh thể nóng chảy coi điểm kết thúc khoảng nhiệt độ nóng chảy Bài giảng hóa hữu cơ- Nguyễn Tiến Dũng- Ngơ Hạnh Thương PHƯƠNG PHÁP VẬT LÝ Nhiệt độ sôi:  Chất hữu lỏng tinh khiết đặc trưng nhiệt độ sôi  Nhiệt độ sôi: nhiệt độ mà chất lỏng biến thành Tướng lỏng tướng trạng thái cân  Nhiệt độ sôi chất lỏng phụ thuộc vào áp suất  Nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sơi tiêu chuẩn xác định độ tinh khiết chất rắn chất lỏng Bài giảng hóa hữu cơ- Nguyễn Tiến Dũng- Ngơ Hạnh Thương PHƯƠNG PHÁP VẬT LÝ  Chỉ số khúc xạ: tiêu chuẩn để đánh giá độ tinh khiết chất lỏng Theo định luật Snellius, ánh sáng đơn sắc bị khúc xạ bề mặt ranh giới hai mơi trường ta có: C1, C2: tốc độ ánh sáng Lưu ý: lấy khơng khí làm mơi trường so sánh Bài giảng hóa hữu cơ- Nguyễn Tiến Dũng- Ngô Hạnh Thương 10 Phổ tử ngoại ceton oxyd mesityl  Bài giảng hóa hữu cơ- Nguyễn Tiến Dũng- Ngô Hạnh Thương 25 Quang phổ hồng ngoại (IR)  Bài giảng hóa hữu cơ- Nguyễn Tiến Dũng- Ngô Hạnh Thương 26 Quang phổ hồng ngoại (IR)   phổ hồng ngoại có ý nghĩa để phân tích cấu trúc phân tử chất hữu Các chất hữu thường hấp thụ vùng hồng ngoại từ 4.000- 400cm-1 (2,525µm) VD: phổ (IR) phân tử 2-methylpropanol Bài giảng hóa hữu cơ- Nguyễn Tiến Dũng- Ngơ Hạnh Thương 27 Tần số đặc trưng chức hữu  Bài giảng hóa hữu cơ- Nguyễn Tiến Dũng- Ngơ Hạnh Thương 28 Tần số đặc trưng chức hữu  Bài giảng hóa hữu cơ- Nguyễn Tiến Dũng- Ngô Hạnh Thương 29 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân NMR  Các hạt nhân nguyên tử có proton nơtron Những hạt nhân có số lẻ proton số lẻ nơtron có momen từ µ  Hạt nhân nằm từ trường ứng dụng Ho (từ trường tĩnh, từ trường cố định, từ trường bên ngồi) momen từ µ hạt nhân có hai khả định hướng khác nhau, phụ thuộc vào số lượng tử spin hạt nhân  Một: song song với hướng từ trường ứng dụng Ho ký hiệu spin α Hai: đối song với từ trường ứng dụng, ký hiệu spin β Bài giảng hóa hữu cơ- Nguyễn Tiến Dũng- Ngô Hạnh Thương 30 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân NMR  Bài giảng hóa hữu cơ- Nguyễn Tiến Dũng- Ngô Hạnh Thương 31 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân NMR  Spin trạng thái định hướng song song - spin α có mức lượng thấp  Nếu tác dụng tần số xạ thích hợp lên phân tử hữu đặt từ trường Ho, proton có spin α hấp thụ lượng, bị kích thích chuyển dịch lên mức lượng cao làm thay đổi định hướng thành spin β  Hiện tượng gọi cộng hưởng từ hạt nhân Ghi lại tín hiệu cộng hưởng, thu phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR) Bài giảng hóa hữu cơ- Nguyễn Tiến Dũng- Ngơ Hạnh Thương 32 Sơ đồ máy phổ cộng hưởng từ hạt nhân  Bài giảng hóa hữu cơ- Nguyễn Tiến Dũng- Ngơ Hạnh Thương 33 Phổ NMR ethanol với độ phân giải thấp  Bài giảng hóa hữu cơ- Nguyễn Tiến Dũng- Ngô Hạnh Thương 34 Phổ NMR ethanol với độ phân giải cao  Bài giảng hóa hữu cơ- Nguyễn Tiến Dũng- Ngô Hạnh Thương 35 Các thông số phân tích phổ NMR  Hằng số chắn độ chuyển dịch hóa học:  Nếu hạt nhân bị che chắn vỏ điện tử vỏ điện tử làm yếu từ trường chung quanh hạt nhân Hhiệu dụng = Ho – σHo (σ: số chắn)  Độ chuyển dịch hóa học ký hiệu δ: Tín hiệu cộng hưởng xuất cường độ từ trường bên Ho lớn so với hạt nhân không bị che chắn  Sự tương tác spin-spin số tương tác spinspin J: khoảng cách hai đỉnh tách đo Hz (hằng số ghép spin) Bài giảng hóa hữu cơ- Nguyễn Tiến Dũng- Ngô Hạnh Thương 36 Phổ khối (MS)  Phổ khối phương pháp phân tích sử dụng chùm điện tử có lượng cao (70 ve) bắn vào chất cần xác định cấu trúc, phá chúng thành mảnh ion mang điện tích dương  ghi thành pic với cường độ khác tương ứng với khối lượng chúng Bài giảng hóa hữu cơ- Nguyễn Tiến Dũng- Ngơ Hạnh Thương 37 Phổ khối (MS)  Phổ khối 2-methylphentan Bài giảng hóa hữu cơ- Nguyễn Tiến Dũng- Ngơ Hạnh Thương 38 Sơ đồ giai đoạn xác định cấu tạo  Bài giảng hóa hữu cơ- Nguyễn Tiến Dũng- Ngô Hạnh Thương 39 ... hữu cơ- Nguyễn Tiến Dũng- Ngô Hạnh Thương PHƯƠNG PHÁP TINH CHẾ  Các tiêu chuẩn tinh khiết  Chất tinh khiết chất sau nhiều lần tinh chế kết tinh, cất phân đoạn …  Có: nhiệt độ sơi, nhiệt độ nóng... chiết  Chất rắn: kết tinh lại  Chất dễ thăng hoa: thăng hoa áp suất thường áp suất giảm Bài giảng hóa hữu cơ- Nguyễn Tiến Dũng- Ngơ Hạnh Thương PHƯƠNG PHÁP TINH CHẾ  Tinh chế chất hữu dạng...1 PHƯƠNG PHÁP TINH CHẾ  Tinh chế chất hữu dạng rắn:  Dựa vào độ tan khác chất dung môi để tách  Dung môi: alcol,