Bài tập về các phương pháp phân tích NMR, MS, IR

Bài tập về các phương pháp phân tích NMR, MS, IR

CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH CẤU TRÚC

HỢP CHẤT HỮU CƠ – BÀI TẬP

Bài tập 1

Cho H = 2.67519108 rads-1T-1 và C = 6.726107 rads-1T-1 Máy đo phổ được điều chỉnh để phân tích proton ở tần số 250 MHz

a Tính giá trị của cảm ứng từ B0 tương ứng

b Với giá trị B0 trên, xác định tần số C của đầu dò sử dụng để phân tích tín hiệu cộng hưởng của 13

C

c Với giá trị B0 trên, nhân 27Al cộng hưởng tại 65.13 MHz Nếu muốn sử dụng đầu dò cùng tần số C ở trên để phân tích 27Al thì cần điều chỉnh B0 ở giá trị nào?

Bài tập 2

Sau phản ứng quang clo hóa (photo-chlorination) toluen thu được hỗn hợp sản phẩm có phổ NMR 1H như bên dưới Xác định các sản phẩm thu được và tỉ lệ giữa chúng?

Bài tập 3

Chọn kết luận đúng? Giải thích?

Bài tập 4

Vẽ dạng tín hiệu cộng hưởng thu được của proton Ha ghép spin với 3 nhân b, c, d khác có

spin I = 1/2, biết Jab = 10 Hz, Jac = 8 Hz, Jad = 7 Hz

Bài tập 5

Hợp chất X (C5H10O) có 2 đồng phân X1 và X2 với các phổ NMR 1H và 13C{1H} như bên dưới

a Mẫu đã được hòa tan trong dung môi nào để xác định phổ 13C{1H}? Vì sao mũi dung môi xuất hiện dạng mũi 3?

b Phân tích phổ NMR 1H và 13C{1H}của X1 và X2

c Xác định cấu trúc X1 và X2

X1

X 1

3

X2 X2

Bài tập 6

Phổ NMR 1H của dimethyl-cyclopropanedicarboxylate như bên dưới Các hằng số ghép spin (Hz) được cung cấp trên đỉnh các mũi đa

a Cho biết phổ này tương ứng với đồng phân cis hay trans của hợp chất?

cis trans

b Xác định các giá trị hằng số ghép spin (Hz) được cung cấp là của các nhân nào, cách bao nhiêu nối (x

JXX)?

CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH CẤU TRÚC

HỢP CHẤT HỮU CƠ – BÀI TẬP (TT)

Bài tập 7

Một hợp chất X có công thức phân tử C10H10O2 (xác định từ phân tích MS và phân tích nguyên tố) Dữ liệu phổ NMR 1

H (1D và 2D COSY) và 13C (1D và DEPT) của X được trình bày trong các Hình 1-3 (giá trị các hằng số ghép spin, Hz, được cho trên đỉnh các mũi đa)

a Xác định cấu trúc của X Giải thích?

b X có cấu hình E hay Z Giải thích?

Hình 1 Phổ NMR 1H của X

Hình 2 Phổ NMR 2D COSY 1H-1H của X

3

Hình 3 Phổ NMR 13C{1H} và DEPT của X

Bài tập 8

Hoạt chất curcumin từ nghệ vàng có tác dụng hủy diệt tế bào ung thư Curcumin dạng enol

có công thức cấu tạo như Hình 4

Hình 4 Công thức cấu tạo curcumin dạng enol

Mẫu curcumin được chuẩn bị trong dung môi DMSO để phân tích đặc trưng cấu trúc bằng các phương pháp NMR 1

H, 13C{1H}, 2D HSQC 1H-13C và 2D HMBC 1H-13C

a Phổ NMR 1H của curcumin được trình bày trong Hình 5 Cho biết mẫu còn lẫn những loại dung môi nào, giải thích Điền thông tin vào cột 2, Bảng 1 theo thứ tự  (m, số H, XJXX) Dựa vào phổ NMR 1

H, so sánh pKa1 của curcumin với pKa của phenol

Hình 5 Phổ NMR 1H của curcumin

b Phổ NMR 13C{1H}, 2D HSQC 1H-13C và 2D HMBC 1H-13C của curcumin được trình bày trong Hình 6, 7 và 8 tương ứng Điền thông tin vào cột 3, 4 và 5, Bảng 1 (cột 3 điền  của

13

C, cột 4 và 5 điền các loại C mà proton tại vị trí ghi trong cột 1 có tương tác spin)

5

Hình 6 Phổ NMR 13C{1H} của curcumin

Hình 7 Phổ NMR 2D HSQC 1H-13C của curcumin

7

Hình 7 Phổ NMR 2D HSQC 1H-13C của curcumin

Hình 8 Phổ NMR 2D HMBC 1H-13C của curcumin

9

Hình 8 Phổ NMR 2D HMBC 1H-13C của curcumin

Vị trí 1

H (ppm)

13

C (ppm)

HSQC HC

HMBC HC

1

2

2’

3

3’

4

4’

5

5’

6

6’

7

7’

8

8’

9

9’

10

10’

7

7’

OH

Bảng 1 Phân tích dữ liệu phổ NMR của curcumin

CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH CẤU TRÚC

HỢP CHẤT HỮU CƠ – BÀI TẬP (TIẾP THEO)

Bài tập 9

So sánh tần số dao động các nối sau: CH3Br, CH3Cl, CH3F

Bài tập 10

Phản ứng sau được theo dõi bằng phổ IR:

Phổ trước và sau phản ứng như sau:

Phân tích các phổ IR trên

Bài tập 11

Phổ IR trên của:

Bài tập 12

Phổ IR trên của:

3

Bài tập 13

Phổ IR trên của:

Bài tập 14

1

2

3

4

5

Chọn sự kết hợp đúng giữa phổ IR và tên hợp chất:

Bài tập 15

Xác định công thức cấu tạo của hợp chất X có các dữ liệu phân tích như sau:

Phân tích nguyên tố: C 62.07, H 10.34, O 27.59

Phổ MS:

5

Phổ NMR 1

H:

Phổ IR: