các phương pháp phân tích vật lý và hóa lý câu hỏi và bài tập

WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON ƠN WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM PGS TSKH.NGUYỄN ĐÌNH TRIỆU HƯ NG ĐẠ O TP Q UY NH TS.NGUYỄN ĐÌNH THÀNH TR ẦN CẮC PHƯ0II6 PHÁP PHÂN TÍCH B VẬT LÝ VÀ HÚA LÝ 00 ■ NHÀ XUẤT BẢN KHOA HỌC yÀ KỸ THUẬT DI ỄN ĐÀ N TO ÁN -L Í- HĨ A 10 CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP Đóng góp PDF Nguyễn Thanh Tú WWW.FACEBOOK.COM/BOIDUONGHOAHOCQUYNHON WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON DI ỄN ĐÀ N TO ÁN -L Í- HĨ A 10 00 B TR Ầ N HƯ N G ĐẠ O TP Q UY NH ƠN WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM Đóng góp PDF Nguyễn Thanh Tú WWW.FACEBOOK.COM/BOIDUONGHOAHOCQUYNHON WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON ƠN WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM Q UY NH MỤC LỤC • 1» Trang 5 19 33 50 66 69 73 Trả lờ i câu h ỏ i tập 166 Khái n.iệm chung Hồng ngoại Raman Phổ tử ngoại khả kiến PỊiổ cộng hưởng từ nhân TR ẦN Chương Chương Chương Chương HƯ NG ĐẠ O TP P h ầ n I Câu h ỏ i tập Chương Khái niệm chung Chương Phể hồng ngoại Raman Chương Phổ tử ngoại khả kiến Chương Phổ cộng hưởng từ nhân Chương Phổ khôi lượng Chương Phương pháp phổ tia X Chương Phương pháp độ khúc xạ phân tử momen lưỡng cực Chương Kết hợp phương pháp phổ 00 B Chương Phổ khối lượng ' ; Chương Phựơng pháp phổ tia X Chương Phưdng pháp độ khúc xạ phân tử momen lưỡng cực Chương Kết hợp phương pháp phổ Khái niệm chung HÓ A Phổ hồng ngoại 3, Phổ tử ngoại khả kiến Phổ cộng hưống từ nhận 5, Phổ khôi, lượng -L Trả lời câu h ỏ i tập k iểm tra trắc n gh iệm TO Á N Chương Khái niệm chung Chương Phể hồng ngoại Chương Phổ tử ngoại khả kiến Chương Phổ cộng hưởng từ nhân 370 Ị 424 424 425 427 429 432 P h ầ n ĨIL Tóm tắ t lý th u y ết Phụ lụ c 433 447 Tài liệu th am k h ảo 491 DI ỄN ĐÀ N Chưởng 5, Phổ khối lượng * 211 234 242 273 370 374 389 405 416 Í- Chương Chương Chương Chương Chương 10 P h ẩ n II Gâu hổỊ tâp k iểm tra trắc nghiệm 166 168 184 196 Đóng góp PDF Nguyễn Thanh Tú WWW.FACEBOOK.COM/BOIDUONGHOAHOCQUYNHON WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON NH ƠN WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM Q UY Phần I TP CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP ĐẠ O Chương KHÁI NIỆM CHUNG NG 1.1 Hãy xếp miền ánh sáng sau theo thứ tự tăng dần lượng: vi sóng, tia X, tia kliả kiến, tia tử ngoại, tia hồng ngoại HƯ '1 ,Các bước sóng sau nằm miền xạ điện từ; cfn, 0,8 ịtm (l^m=10'6m), 10 ịxm, 100 nm, 10 nm? ẦN 1.3 Các bưốc sóng sail nằm miền xạ dỉện từ: 983 cnv1, 3,0.104 cm"1, 5,0 cm \ 8,7.104 cm 5? B TR 1.4 Một nguyên tử tương tác với ánh sáng cách hấp thụ lượng lượng tương đường với bước sồng cửa ánh sáttg Nếu nguyên tử có ‘Vạch" phổ 400 iim hấp thụ lượng bao nhiêu? (cọi vận tốc ánh sáng chân không 3,0.1010 cm/s) 10 00 1.5 Một nguyên tử hấp thụ lượng 3,0.10' 19 J Vạch phể củà nguyên tử có bước sóng (theo nm)? A Một nguyên tử hấp thụ lượng 5,0 10'19 J Vạch phô’ ngun tử có số sóng bao nhiêu? HĨ 1.7 Hãy tính lượng photon có bước sống 0,05 nm Bhọton có sơ"Í5óng 2,5.10'Bc m có íạăng lượng bảo nhiệu? E f - - TT— — V TO ÁN -L Í- 1.9 Giẳn đồ mức nằngTượng thấp nguyên tử sau: ĐÀ N Khi ngụyên tví nằm ỏ trạng thái nâng lượng thấp mức biểu diễn nẳĩig lượng cửa nguyên tử? Điều xảý đối vdi lượng cùa nguyên tử bị kidh thích từ Ej đến E2, đến Ea, V.V.? Điều xảy trước nguyên tử b ị kích thích từ Èt lêriẼ2?! DI ỄN 1.10 M Ối tương quan động chuyển trung bình Ek nguyền tử hay phân tử nhiệt độ T biểu diễn sau: Đóng góp PDF Nguyễn Thanh Tú B; WWW.FACEBOOK.COM/BOIDUONGHOAHOCQUYNHON WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON Phẩn I O TP Q CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP UY NH ƠN WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM HƯ NG ĐẠ Chương KHÁI NIỆM CHUNG Hãy xếp miền ậnh sáng sau theo thứ tự tăng dần lượng: vi sóng, tía X, tia khả kiến, tia tử ngoại, tia hồng ngoại ẦN 1.2 Các bước sóng sau nằm miền xạ ;.?ỉ tínịi to;án i r#f) l a ■‘■-V.- •• '-Ị ĨỊ‘ oằ;:í ộííiiậtáa áv '(■ DI ỄN ĐÀ N , 1.21 Khoậng cách giự.a mức.năng lượng electron bước sóng ánh sáng.gây bước chuyển nầỵ? Đóng góp PDF Nguyễn Thanh Tú WWW.FACEBOOK.COM/BOIDUONGHOAHOCQUYNHON WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON NH ƠN WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM TP Q UY Chương PHổ HỒNG NGOẠI VÀ RAMAN O 2.1 Hằy tính tốn với độ chỉnh xấc 0,001 (tính theo cm'1, mm MHz) năm vạch hấp thụ đầụ tiên phổ hấp thụ quay cỏa phân tử 12c ỉ 60 nằm miền phổ hồng ngpại sóng đài, biết khoảng cách hạt nhân ly ^ lã Ẳ Hãy vẽ sợ đổ mức lượng quay phổ Hệ mức lượng phể chuyển dịch phía đốì với phân tử 12C^O? HƯ NG ĐẠ 2.2 Hãy tính tốn với độ xác 0,001 (tính theo cm'1, mm MHz) ba vạch hấp thụ đần tiên phổ hấp thụ quay phân tử H37C1 nằm miền phổ hồng ngoại sóng dài, biết khoảng cách hạt nhân r0=l,27Ẫ, Hãy vè sơ đồ mức lượng- quay, bước chuyển có phổ Hệ mức lượng phể chuyển dịch phía phân tử H35C1? D37C1? D35C1? ẦN 2.3* Hãy xây dựng hệ thông năm trạng thái quay phân tử HC1, sử dụng bảng sô' phân tử Cl xác định giá trị sau số’quay (cnr1) B3-9,535 B4-9,237 Q UY B0=10,440 BjP9,835 Hãy xác định số quay Be số’của tương tác đao động-quay a e TP 2.15 Hằng sô" quay phan tử Hz ià: Bo=59,339; B,=56,364; B2~53,475; B3=50,628 Hãy xác định Be sô"tương tác dão động-quay ae NG ĐẠ O 2.19 Hãy tính tốn phổ dao động-electron phân tử c o theo sô'phân tử bước chuyển electron A ’n -X 1^ vối thay đổi trạng thái đao động V ’ v " từ ọ đến Hãy xếp sơ' sóng nhận thành bảng Delanđra Hãy vẽ sơ đồ bước chuyển tính được, trạng thái A1!! phân tử c o có Te-65075,6 cm"1, coe=1515,61 cm"1, ^ -1 ,2 cm"1và trạng thái x ’r có Te=0 cm"\ coe~2170,12 cm"1, 0)exo=13,37 em'*1 HƯ 2.20 Hãy tính tốn phổ dao động-electron ion CO+ theo số phân tử bước chuyển electron B*£-X2]£ với thay đểi trạng thái dao động v' v” từ đến Hãy xếp sơ" sóng nhận thànli bảng.Delanđra, Hãy vẽ sơ đồ bước chuỳển TR ẦN tính được, trạng thái B2I ion CO+ có Te=4587,7 cm~Y 0V=1734,18 cnrVcùexe-27,93 ciif ỏ trạng thái x ?'£ có Tp=0 cm"1, ((>,,=2215,10 Cttf1, coexe=15,44 cm“\ 00 B 2.21 Hãy tính tốn phổ đaọ động-electron phân tử N theo cầc số phân tử bước chuyển electron A’n -X 's vởi thay đổi trạng thái dao động v' u” tữ đến Hăy xếp sơ' sóng nhận thằnh bang Delaridra Hấy vẽ sơ đồ cac bước chuyển tính Ở trạng thái A:n phân tử Na có TcF69285,6 crir1,1 (ũe~Í693,7Ĩ cm"1, 10 roexe-13 ,8 cm'1và trạng th iX 1! có To=0 cm-1, 0^2359,3 cm-1, coeXe-14,95 crtr1 HĨ A 2.22 Đối với phân tử HI O)e=23Ị8,901 cm'1, DI C0e=1639,655 em’*1 Hãy xác định số quay cùa phân tử DI đôi vối HI Be=6,5111 CIIT1 -L Í- 2.23 Trong phổ hồng ngoại phận tử H8BC1 có vạch với trung tậm vạch nặịn ỏ 2S85,98; 5667,98; 6346,78; 10922,8p 13.396,22 en f1 (cường độ vạch giậm rõ rệt tăng tần số) Từ sô liệu xác định sô' dao động (« v C 0e.xc) yà ỉiặĩig số iực ke cụạ phân tử H*7C1, Dâf>Cl D3VC1 ; • TO Á N 2.24 Một lò so A gắn vối cầu có khối lượng 1,0'g Lò^sõ-có hằiig-sơ^lực 4,0xl0 "5 N/òm! Tần sơ' hệ đao động? Đơn vị cốá tần s ố ;là*gì? (Gợi ý: lxlO '5 N/cm-1 g.cmM N/cm=l kg.m/s?) v 17 : > N 2.25; Một lò so (có k~5xlỊ ‘5 N/cm) nối với hai cầti có kHồì lựợng 1»0 2,0 g Nếu cầu 1,0 g keo khỏi vị t;rí cân cm qua cầu 2,0 g kéọ w i cm hệ ià bao nhiêu? (Gợi ý: N.cin- J) 2.27 Tần số’dao động hệ sạu bao nhiêu? DI ỄN ĐÀ 2.26 Một hệ lò so kéo sạo chọ 3,6xl0 ’6 J Nếu hặng sộ"lực cụa lò so 9xl0'5 N/cm hai qụả cầu gắn; vối lò so có khối lượng 1,0 g tổng số khoảng cách cầu từ vị trí cân phải ìặ bao nhiêu? Đóng góp PDF Nguyễn Thanh Tú WWW.FACEBOOK.COM/BOIDUONGHOAHOCQUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON NH ƠN k-5.10*5 N/cm Ọ-^AAA/V-O m - í,0 g ' m=l,0 g 2.28 Tần sô' dao động hệ sau bao nhiêu? Q U m=2,0 g TP m =l,0 g Y k=5,10'r>N/cm ĐẠ O 2.29 Mỗi cầu củạ hệ lò so kéo đến giá trị dj d2 Các giá trị có hệ bao nHiêu? k = i0 ‘6 N/cm NG A A A A /V — HƯ 2-30* Nếu liằng sô lực liên kêt C-H 5,0 N/cm khối liíỢng nguyên tử cacbon hiđro 20x l 0'24 g l , 6x l 0*24 g tươiig ứng tần sơ' d động liên kết C-H bấo nhiêu? ẦN 2.31 Nếu sô" lực liên kết C-D 5,0 N/cm tẩn sơ' dao động liên kết C-H bao nhiêụ? (mr,=3,2xicr24 g) , TR 2.32 Tính tọán tần sơ dap động liên kết O-H sô' ỉực liên kết 5,0 N/cm, biết Hoh- 5xl0 ‘24 g) B 2.33 Tính tốĩỊ tần sộ dao động liên kết c = c số lực liên kết bang 1,0x10 N/cm, biết.•rằng [ic=Q=1,0x10*^ g) 10 00 2.34 Tần sơ' dao động liên kết tính sau: v = 27T HĨ A Hãy tìm biểu thức cho Ev theo ^ k Đơn vị đo Ev gì? Giá trị cụa Ẽv V-0? Í- 2135 Sự khác iìliau lượng (ẠEV) mức lượng thấp cua liễn kết mức lứợng cao bao nhỉệu? trạng thấi lửỢíig V=1 v=2? hai mức lượng liên tiếp? TO ÁN -L 2.36 Hãy tìm pỊơng trình biểu thị mếi quan hệ bước sóng ánh sáng hạp thụ gây nên bước chuyển gịữa hại mức lượng phân tử AB, số lực liên kết A B, kA.B, khối lượng rút gọn hai nguyên tử A B 2.37 Hãy tìm phương trình biểu thị mối quan hệ sơ' sóng ánh sáng hấp thụ gây nên bựớc chuyển hại mức nàng lượng liền phân tử AB, số lực liên kêt A-B, kA.B, khối lượng rứt gọn hai nguyên tử A B, | 1AB ĐÀ N 2.38 Tần sô cùa liên kết C-H tính tốn từ so lực khối lượng rút gọn cửa rigun tử có giá tírị 9,3xl01âs_1 Bứốc sóng (nm) số sóng (cm 1) băĩìg hấp thụ (bưởc chưyển v=0 đến v=l) liêh kết C-H báo nhiêu? DI ỄN 2.39 Cho mức lượng v=0, V=1 V-2 đửợc đặt nhau, đố Đóng góp PDF Nguyễn Thanh Tú WWW.FACEBOOK.COM/BOIDUONGHOAHOCQUYNHON WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON ch3 + m/e 55 HƯ B, M+=S4 NH Ơ NG ĐẠ Sự phân mảnh phổ khối lượng cấu trúc B sau: + + -c h 2o + 'O ' O' m/e 54 B, M =84 Q UY o TP o 69 55 41 39 27 84 83 69 55 54 41 15 29 14 43 28 14 45 30 16 57 42 28 14 O m/c N WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM -CHoO -H' +0 t -CH- , J Ơt ' 'Ở o m /e B, ]vr=84 m /e 83 * m /e 69 Sự phán mảnh phổ lvliổi lượng' cấu trúc B phù hợp Vậy công thức cấu tạo liỢp chất cấu trúc B: B TR ẦN r la r ^ ^ c H - o ° -s 10 00 5,6-đihiđro-2H-piran HÓ A 8.52 Từ thành phần % nguỵên tơ" tạ thây %0=31,8% từ tìm cơng thức phân tử C5H b0 2=100>0522 đ.v.c, phù hợp với sô' khối ion phạn tử phổ khối lượng phân giải cao 1VT1=100,053 Phổ liổng ngoại cho h ấp th ụ Von (ankan) 2860 cm"1, 80tt (anlíạn) 1470, 1450, Nhóm >c< róX1 A íJ -CII2-c h 2- ~CH 2- o DI ỄN ĐÀ N TO ÁN -L Í- 1420, 1390 1340 cm"1, v c ,0 (anđehit/xeton) ỏ 1725 cm"1 Phổ cộng hưởng từ proton cacbon-13 cho tín hiệu sau; Tỷ lệ Nhổin (l3C, ppm) Sf'rx, ppm) 112,0 (singlet) 211 4,35 (multiplet) -O i,- (ankan) 70,Ọ(triplet) -CII2- (ankan) 2,60 (mui tip let) 2H 30,0 (triplet) -( "11,- (ankaiỊ) 211 1,95 (multiplet) 24,0 (triplet) 11 1,H5 (multiple!) -('H o - (ankíin) * 20,0 (triplet) Đóng góp PDF Nguyễn Thanh Tú 356 WWW.FACEBOOK.COM/BOIDUONGHOAHOCQUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON TP Q UY NH ƠN Hai công thức cấu trúc B c không phù hợp với phổ cộng hưởng từ proton cacbon13: ỏ cấu trúc B có nhóm proton khơng tương tác với nhóm proton khác, cấu trúc c có hai nhóm proton tương đương có loại nguyên tử cacbon (theo phổ cộng hưởng từ có nhóm proton tương đương loại nguyên tử cacbon) Cấu trúc A phù hợp với kiện phổ cộng hưởng từ Sự phân mảnh phổ khối lượng cấn trúc A sau: W ; , — O *ỌH phân tử, phản ứng trao đổi xảy sau: B TR Từ cơng thức cấu tạo là: CH,~ CH- CH2- CH2~OH ■ I och3 12 28 30 38 40 16 18 20 28 HÓ A 18 30 46 48 50 58 10 89 71 59 Í- 104 15 33 45 61 63 65 73 TO ÁN -L m/e 89 71 59 43 41 39 31 00 Sự phân mảnh phổ khối lựợng cấu trúc nhu sau: N c h 3o = c h ~ c h 2- c h 2o h DI ỄN ĐÀ m/e= 89 358 Đóng góp PDF Nguyễn Thanh Tú c h 3- c h ~ c h 2- OCH3 c h 3~ c h = m /e=59 CH2rOH M+= 104 Ốc h ^ CH—c h c h 2- Ô h \)+ m /e=3Ị m/e = 43 Ị WWW.FACEBOOK.COM/BOIDUONGHOAHOCQUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON O H L -C H -C H i- O H I OCH3 NH ƠN Y ậ y c ô n g t h ứ c c ấ u t o g iả t h i ế t c ủ a liợ p c h ấ t đ ú n g : 3-metoxy butanol Q U Y 8.55 Từ thành phần % nguyên tô" ta thấy %0=37,3% từ tìm cơng thức phân tử C6H80 3=128,0471 đ.v.c, phù hợp với sốkhôi 1011 phân tử phổ khối lượhg phân giải cao M+=128,048 ĐẠ O TP Phổ hồng ngoại cho hấp thụ VCH (ankan) ộ 2960, 2940 cm~v ÔcH (ankan) ỏ Ị460, 1430, 1400, 1360 1340 em'*1 Băng hấp thụ nhóm > 0=0 (este) nằm 1740 cm'1 (mạnh), nhóm > C -0 (anđehit/xeton) 1710 cm'1 (mạnh), liên kết C-O-C (este) 1150 1020 cm"1 Phổ cộng hưởng từ proton cacbon-13 cho tín hiệu sau: 3,8 (quatet) 2,5 (muỉtiplet) ỈH 2H 2,4 (singlet) 3II -Cíĩ,-CTI< -Clỉr -CH, (ankan) (aiikan) (atikạn) (ankan) HƯ 2H 0B Từ cơng thức cấu tạo là: O y Ỵ X , 10 ọ ọ J Í ỵ c h ĩ c h 3^ X [— “1 -L ^ n TO ÁN Cl O I—I-OOOCH, C2 >00 174,0 (singlet) 68,0 (triplet) >c< -CHr 54,0 (đuplet) 30,0 (quatet) 24,0 (triplet) -CIK ,, -CII3 -CHr ° h3 o o A4 r — |—C-CH3 W ^ B2 ậ - L o c q c h 1—1 ° CH;f—c ~ | -1 Í- “ ’1 200,8 (singlet) < y k A3 " HÓ A A2 AI Nhóm TR ẦN 4,3 (triplet) 8, 13c , ppm NG Nlióin Tỷ lệ 6, 'h , ppm B3 n [TT-GOOCH* ^M-C(X)CH3 C3 ° C4 , DI Ễ N ĐÀ N Các cấu trúe vòng cạnh (A1-A4) vòng cạnh (C1-C4) khơng phù hợp với số liệu phổ cộng hưởng từ proton cacbon-13 có nhóm -CH< nhóm -CH2- khơng tương tác từ với nhóm proton khác, chứa yếu tơ" đối xứng (cấu trúc C2 C4) nên số nhóm proton số loại nguyên tử cacbon không phù hợp với số liệu phổ Các cẩu trúc vòng cạnh B1-B3 phù hợp vói sơ" liệu phổ cộng hưồng từ proton cacbon-13 Sự Đóng góp PDF Nguyễn Thanh Tú WWW.FACEBOOK.COM/BOIDUONGHOAHOCQUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON 15 16 30 42 46 58 16 17 31 43 47 59 19 25 27 31 53 UY 27 28 43 44 58 70 74 86 NH 113 85 86 70 69 55 14 26 30 16 42 28 Q 128 15 42 43 58 59 73 85 89 101 TP m/e 113 86 85 70 69 55 43 39 27 ƠN p h â n m ả n h t r o n g p h ổ k h ố i lư ợ n g c ủ a c ấ u t r ú c B - B n h s a u : w>- f c > o — + m/e 43 ^ G ('$7 ĐẠ O Cấu trúc B ỉ: HƯ N B M M m/e 113 J tr Ot m/e 86 " OH m/e 55 HÓ A 10 Bl, M=128 00 B TR Ầ B l, M+=I28 m/e 85 N Oi CH3~C ÁN Cấu trúc B2: TO ÌR V ị CH3C O -^ \ OH \)+ m/è 55 -L Í- Bl, M+=128 * -C H ,-C s Ô + C m/e 43 o o w u DI ỄN ĐÀ N ỏt CỌ ? ,^ ạeo Đóng góp PDF Nguyễn Thanh Tú ỉ WWW.FACEBOOK.COM/BOIDUONGHOAHOCQUYNHON WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON < v , CH,OH ^ ; c i , — ,- c h 2c =o CH, Ơ m/e 55 XĨ X )^ C ) CHjCO CH3C0 I ^ „ * r ( : ir ,c o - Q - - -CII.OH Ỹ()CI1' O CHjCO—pI —I *; TP m/e 86 B ,1^=128 w ĐẠ -^ UY NH Ơ ^ r n ^ o +r i 0"N > S r* m/e 113 m/e 85 Q CfH f i X T ^ Si s A ) B2, M+=128 N WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM Q m/e 97 NG B2, M+=128 Ọí C -C H , I !♦ + L0X ẦN > HƯ Cấu trúc B3: m/e 43 TR B ,1^=128 B Oi ur*) C - 4CH3 „ I - T v C j p o ^ c o [— 1■ -V'R X )" S > -CH3 L ^ X^ 0, m/e 85 m/e 113 B 3,M +=128 HÓ A 10 00 ^0^0 í T N nu/CHt - - I r ■aX iư H :n,3 ^G+ m/e 55 m/e 86 ; I— ^ | - 00CH:i a jh ITT^T ÁN xxKs ■ -L B3, M+= 128 Í- - c h 2c = o ?đ W ^- c o c h I I y « )C H oh ^ o c h 2o h X, o+ m/é 97 TO B3, M+=128 ĐÀ N Các cấu trúc B2 B3 phân mảnh không phù hợp với phổ phổ khối luợng Vậy công thức cấu tạo hợp chất cấu trúc Bl: CHi—C —1^ ^ Ỵ-axetyl- Ỵ-butyrolacton ỄN o DI 361 / Đóng góp PDF Nguyễn Thanh Tú WWW.FACEBOOK.COM/BOIDUONGHOAHOCQUYNHON WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON NH Ơ 8.56 Từ thành phần % nguyên tô' ta thấy %0=16,4% từ tìm cơng thức phân tử CtìHnBrOx=193,9939 đ.v.c (tínli với đồng vị TOBr)f phù hợp với sơ' khồì ion phần tử N WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM phổ khơi lượng phân giải cao M+=193,994 .Q UY Phổ hồng ngoại cho hấp thụ VCH(ankan) ỏ 2960 c m 1, 5CH (ankan) ỏ 1420, 1360 1330 c m Bàng hấp thụ nhóm >c=0 (este) nằm ỏ 1710 cm (mạnh), liên kết C~OiC (este) 1140 1020 c m Tỷ lệ NỊióm 1H 211 -CII< (ankan) (c) -CIÍ2» (aiikan) (c’) -CH2- (aiikaiì) (d) -CH3 (ankan) (a) -CH, (ankau) (b) O ■ ĐẠ 2IỈ 311 3H Nhóm (I3t \ ppm) >00 -CJL-CH< (1) (2) (3) ■i % ề ■J ■:TŨ ề •J -1 í TÕR -Cll, -CH3 B 00 $ ị ẦN 170,3 (singlet) 62,8 (ỉriplct) 49,] (duplet) 29/7 (triplet) 15,2 ((jimtct) 13,0 (ijuatct) HƯ cộng huởng từ cacbon-13 cho tín hiệu sau NG ỉì (‘li, ppin) 4,30 (triplel) 4,20 (qualet) 2,05 (miỉltiplet) 1,30 (iTÌplel) 1,03 (triplet) TP Phổ cộng hưỏng từ proton cho tín hiệu sau: ‘ầ (5) (6) ■'ỉ HÓ A 10 Tác động từ trường phụ lên A làm A thành triplet c thành quatet, tác dụng lên D làm D thànli quatet B thành triplet, tác đụng lên E làm E thành đuplet Từ cho thấy phần cấu trúc sau: Ọ ĩ c CH3-C H 2“ GH"Y „ -L I II -c Í- cHo— h 3- c h 2- o D xị phần đuplet E (X+Y, không cổ hĩđro vicinal) ÁN phần triplet A I TO Các cấu trúc là: ĐÀ N Ọ Br !Í ĩ c h 3- c h - o - c - c h - c h 2- c h ỄN Sxí phân mảnh phổ khôi lượng cửa cấu trúc sau: DI Ổ62 Đóng góp PDF Nguyễn Thanh Tú WWW.FACEBOOK.COM/BOIDUONGHOAHOCQUYNHON WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON 41 NH ƠN 79 55 32 24 46 38 14 58 50 26 12 TP m/e 194/196 166/168 149/151 121/123 115 87 166/168 28 ỉ 49/151 45 17 45 28 121/123 73 115 34 51 79 87 28 34 62 107 79 42 36 79 70 87 115 60 55 66 94 111 139 74 80 41 125 108 153 86 92 120 29 165 137 Q UY WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM ĐẠ O O i Br •fir Br -A■ +1 I ■CjHsO Ô==o c h - c h 2- CH C 2H5OM ỉ - c h - c h 2- % h Z ÒHC " m/e m/è 149 M'f, m/e 194 -CH 3CH2CXX)* CH3CH2 + + NG -79b ; H ' OJ ^C H , q H jO -C x GH• ỌH Cy-IsO-C^CH CH2 : ch 2=ch m/e8v +• CM rcH o lj—' Nfcj - prj „ p o C H jC H jC H B r - C 4T A C H OH C H 3C H 2C H B r - c C ■” 0B o TR Ầ N m/e 115 ' HƯ m/e 29 -H79Br -I-CH, CHBr-COOCHjCH, o C,H50 - C -CH -CH j- CH3= t ,„/■ 166 Iftft m/e oĩ 10 Vậy cấu trúc giả thiết đúng: oỌ Br (ị ỵ.p ậ b CH^“ CHo " ( > - £ "C H -CHọ -CHo Etyl ete axit 2-brombutyric l z ó * c’ HÓ A a _ A _ 1.A, ('ll, ppm) 4,15 (duplet) 3,55 (multiplet) 2,89 (quatet) 2,57 (clupiel) 1,30 (trì pi el) 1,10 (đuplet) DI ỄN ĐÀ N TO n r í? ÁN -L Í- 8.57 Từ thành, phần % nguyên tổ' ta thấy %0=32,7%'và từ đố ‘tìm cơng thức ion m/e 103 Cr>Ii 1Jo 2-103,075ò cĩ.v.C, pliịi hợp với sô'kliôi ion phân tử phổ khối lượng phận giải cao M ‘=10SjvCL76, sòng ion m/e 103 có số cliẵn electron nên khơng tìm cống thức phẩn tử xác từ phổ khối lượng P hổ liồng ngoại cho h ấp th ụ VCIJ (ankan) 2990, 2920 cm-1, ỖCH (ankan) ỏ 1490, 1420, 1380, 1350 cm"1 Băng liấp thụ cúa Ỵcm)-c -(ete) 1130, 1070 1020 cm"1 Cấu trúc cpoxi có hãp thụ 1260, 030 820 cnir1 / Đóng góp PDF Nguyễn Thanh Tú „ „ „ Ì /* , Tỷ m 411 III lộ (a) (b) (c) 211 (d) 3H (e) 3H (f) 14H Nhồm >CH“ (ankan) 2x-CIi2- (ankan) -CH< (atikan) -CII2- (aukaii) -OHj (ankan) -CII3 (anJkan) 363 WWW.FACEBOOK.COM/BOIDUONGHOAHOCQUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON ƠN P h ổ c ộ n g h n g t p r o to n v c a c b o n - c h o c c t í n h iệ u n h s a u : -CIV (aiikíui) (2 ) 62,1 (triplet) -CH2- (ankan) (3) 52,0 (duplet) -CII< (ỉuikan) (4) 43,4 (triplet) -CI-I2- (ankan) (5) í 5,5 (quafel) 2X-CÌI* (ankím) (6) Cơng thức phân từ C7Hh=98 đ.v.c UY 62,8 (triplet) Q 0) TP >CH- (ankan) ĐẠ O 102,4 (đupiet) NH Nhóm (,3C, ppm) G Tờ cơng thức phân tỏ ion m/e 103 từ phổ cộng hưỏng từ (proton ccacbon-13) thấy công thức phân tử C7H W0;P130 đ.v.c Mảnh pliân tử C5HuOa có cấu.,trúc 'pliù hợp với piiổ cộng liưởng từ sau: HƯ N X)-CH2-CH3 H -ọ C „ _ I o - c h 2- c h ;< 00 B TR Ầ N Do phân tử có chứa cấu trúc epoxi nên cơng thức phân tử có thêm ngun tử oxi, ta có cơng thức é 7H 140 3-146 đ.v.c, Mảnh phân tử C2H30 tương ứng với vòng epoxi Tín hiệu 2,89 ppm (1H) chuyển từ quatet thành triplet tác dụng từ trường phụ lên tần số cộng hưởng s 4,15 ppm (1H), có proton (cố 2,89 ppm) liên kết với với proton có 4,15 ppm nhóm CHị, khác kiểu >CH-CH“CH2- Việc tác dụng từ trựồng lên 1,20 ppm (3H+3H), s 3,55 ppm (4H) không làm thay đổi độ bội tín hiệu 2,89 ppm 4,15 ppm Trong phân tử có hai nhóm CHa tương đương TO ÁN -L Í- HĨ A 10 Từ rút cơng thức cấu tạo ĐÀ N Trong sô' cấu trúc cấu trúc A phù hợp với sô' liệu phổ cộng hưởng từ cacbon-13 (có ìoại ngun tử cacbon), cấu trúc lại khơng phù hợp (có loại nguyên tử cacbon) DI ỄN Sự phân mạnh cấu trúc A sau: 364 Đóng góp PDF Nguyễn Thanh Tú t WWW.FACEBOOK.COM/BOIDUONGHOAHOCQUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM 12 28 30 43 56 74 16 18 31 15 44 28 62 46 NH ƠN 103 101 91 75 73 60 146 43 55 71 72 86 99 117 27 31 -CH* + > ^ -C H 2-C H / chcT I O' 'O c ỵ v -CH?=CIỈ2 m/e 103 A, Mf= 146 CH/ OH -CIi2-C H C H ^ * U j ^ l2 T—r 'O - ^ C H a *C H m/e 60 HƯ m/o 75 m/e 47 Vậy cong' thức cấu tạo liỢp chất là: < 3k ° Đietyl axetaỉ oxiran-2-anđehit 'OCH2CH3 b r CH—CH / ;ạ OCH2CH3 ẦN c d ỌH2 ĐẠ O O' •CH < C H ^ c j c ỉn , NG CH2: TP H Q UY m/e 103 91 75 73 60 47 29 WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON TR o 10 phân giải cao M+“ 142,0997 00 B 8.58 Từ thành phần % ngun tơ' ta tliấy %0=22,5% từ tìm công thức phân tử CbH140 2=142,0990 đ.v.c, phù hợp với sơ" khối ióii phân tử phổ khơi lượng Phổ hồng ngoại clxo hấp thụ vnH(ankan) 2950 cm"\ $CH (ankan) ỏ 1470, 1400, HÓ A 1360 cm"1, Băng liấp thụ nhóm >c=0 (este) nằm ổ 1720 cmT1, vc_0.(> (este) ỏ 1170 1030 cm-1 Bâng hấp thụ 1650 cm (yếu) liên kết C-C (olefin) Trong phổ có hấp thụ 700 c m đặc trưng cho dao động liên kết C-H nôi đôi c - c=c -L Í- Phổ cộrig liưởĩigừừ proton cho tín hiệu sau: s (lH, ppm) Nlióm 5,55 (multiplét) 211 (a) 2x =CH- (anken) 4,15 (quatet) 3,10 (đuplet) 2H (b) -O I2- (aiỉkan) 2I-I (c) -CH2- (aiikau) 2,15 -(quintet) 1,25 (triplet) 211 (íl) 311 (e) -CÍI2- (ankan) -CII3 (aiikan) 0,98 (irìpỉet) 311 (f) ~CH3 (ankíỊH) ĐÀ N TO Á N Tỷ lệ DI ỄN Phổ cộng hưởng từ proton cacbon-13 clio cắc tín hiệu sau: Đóng góp PDF Nguyễn Thanh Tú ĩ 365 WWW.FACEBOOK.COM/BOIDUONGHOAHOCQUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON NH ƠN , TP Q UY Nhóm >c~0 (cacbonyl) =CH- (olefin) =CH“ (olefin) -CI12- (ankaii) -CIT,- (ankan) -CH2- (nnkan) -CIỈ3 (atikan) -CH, (aiikan) ft, l3C, ppm 173,0 (singlet) 135,0 (duplet) ] 21,0 (cỉuplet) 61,0 (triplet) 33,5 (triplet) J ,0 (triplet) 16,0 (quatet) 15,5 (quatet) Ở 142 97 88 69 55 97 m 69 55 41 29 45 54 73 2.8 19 87 42 33 14 101 56 47 28 14 113 68 59 40 26 ẦN lỉ 111/e HƯ NG Ồ ĐẠ O Tín hiệu s 3,10 ppm chuyển từ đuplet thành singlet yà tín hiệu s 2,15 chuyển từ quintet thành quatet tác dụnế từ trường phụ lên tần sô' cộng hưởng ~CH- (S 5,55 ppra), điểu cho thấy h‘nhóm proton tiíơng tầc từ gần với Trong cấu trúc có nhóm X-CH 2-CH3 (b+e) (X nhóm hút electron) nhóm -CH2CH* (d+í) (tương tác xa với nhóm proton oleũn 5,5 ppm) Từ cấu trúc có là: TR Sự phân mảnh phổ khối lượng hái cấu trúc sau: Cấu trúc A: I “C jH c O * 10 00 B C H jC H j-C ^ C H -C H j-C ^ O IC B j-a -l;,—— A, M+= 142 ' !| \ -Ị- ^ C H 3CH2CH=CHCH2C = -C,H5OCO” m/c 97 v °°ị CHj-CH, -CH=CH m/e 0 B, TI o t OH ni/e CH0 lí CHCjH5 DI ỄN ity y ,, CMC, IK m/e 57 M+-142 Đóng góp PDF Nguyễn Thanh Tú WWW.FACEBOOK.COM/BOIDUONGHOAHOCQUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON c h 3- c h 2~ c h 1' d a = c h - c h 2- c - o - c h 2- c h a c () b e NH ƠN Sự phân mảnh cấu trúc B không phù hợp với phổ khối lượng Vậy công thức cấu tạo hợp chất cấn trúc A: a Q U Y Xác định cấu liìnli hợp chất: pliổ liồng ngoại có hấp thụ ỏ 700 cm"1 đặc trưng cho dao động liền kết C-H nơi đơi cis-C-C, nên hợp chất có cấu hình cis, TP Tính tốn độ chuyển địch hố liọc phổ CHTN-lH: Proton (d ) , (ppin) Proton ( c ) , (ppm) Proton (b ) , ổ (ppm) sở sở sở a -O C ankyl aiiky] 0,0 „ ạnkyl 0,0 a-COOR i ,05 3,35 Thực tế: Thực tế: 2,15 c is: CH=CH 0,0 j; 4,4S Thực tế: 4,15 NC B>-C “ -C H o -C ĩii Etyl estecủaaxit ci*-3-liexenoic TR CH^-C h / ;: ẦN Vậy hợp chất có cấu hình 3,10 HƯ 2,30 1,50 a-C-C' +2,98 +0,8 ĐẠ a-C=Q +0,80 ,50 O ì NG 1,50 o phân giải cao M*=142,0997 10 00 B 859 Từ thànli phần % nguyên tô' ta tliấy %0=22,5% từ tìm cơng thức phân tử C8H140 2-142,0990 đ.v.c, phù lìỢp với số líhơl ion phân tó phổ khối lượng Phổ hồng ngoại cho hấp thụ vort(ankan) 2950 c m 1, Sen (ankan) 1470, 1400, HÓ A 1360 cm"1, Băng hấp thụ nhóm >C~Ị (este) nằm ỏ 1720 cm"1, vc;0_c (este) 1170 1030 cnf \ Băng hấp thụ ỏ 1670 em'- (trung bình) liên, kết, c = c (olefin) Trong phổ có hấp thụ 970 c n f1 đặc trưng cho daồ động liên kết C-H ỏ nối đôi tra n s- c~c -L Í- Phổ cộng hưỏng từ proton cho tín hiệu Ịihư sau: ('h , ppm) x =CH- (aiiken) 4,15 (qualẹl) M (b) 3,05 (duplet) 2H (c) -CII2- (ankan) 2,05 (quintet) 211 (d) -Cỉl2- (anỉcíin) 1,25 (triplet) 311 (e) -CIl3 (mikan) 0,98 (triplet) 311(f) -0= (cacbonyl) (1) (2) =CH- (olefin) 120,0 (đuplet) =CII- (olefin) (3) 61,0 (triplet) -CII2- (aitkan) (4) 37,5 (triplet) -CII2- (atikan) (5) 24,5 (triplet) -C1I2- (ankan) (6) Í3,5 (quatet) -CH3 (aiikan) (7) 12 »5 (quatet) -CH3 (ajikan) (8) UY 172,0 (single!) TP Q Nlióm O s (Ị3C, ppm)' NH ƠN WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM m/e ỏ TR ẦN 97 88 69 55 41 29 HƯ NG ĐẠ Tín hiệu s 3,05 ppm chuyển từ đúplet thành singlet tín ỏ 2,05 chuyển từ quintet thành quatet tác dụng từ trường phụ lên tần sô' cộng hưởng =CH- (6 5,55 ppm), điều clio thấy hai nhóm proton tương tác từ gầu với Trong câu trúc có nhóm X-CH2-CH3 (b+e) (X nhóm hút electron) nhóm -CH2CH;Ỉ (d+f) (tướng tác xa với nlióm proton olefm 5,5 ppm) Từ cấu trúc có là: Ồ 45 54 73 87 101 113 28 42 56 68 19 33 14 47 28 14 59 40 26 00 B B 142 97 88 69 55 10 Sự phân mảnh phổ khối lượng hai cấu trúc sau: Cấu trúc A : I = c h - c h 2- c ^ o | c h 2- c h , HÓ A g h 3c h 2- c h A, M+= 142 ■I -C,H,OCO* m/e 55 \- 0 t C1V C H 2-C H = C H -í CH2+ m/e 69 -L Í- CH3-C H 2-C H — c t í m/e ' TO ÁN CH3CH2 + a i 3CH2CH=CHCH2a x ) * H m/e 29 _ + CHị ^ cỉỉv l2 CHr CH=CH Y" m/e “CH2~CH2 C Ịh) CH CH N Cấu trúc B: ỄN ĐÀ CH3CH2CH=CHCHo() + ch 3ch 2- c h =ch - ch2-(VC-CH oCH, —-— 2~— Osc - ch 2ch3 Qt m/e 57 B, M =142 DI 368 Đóng góp PDF Nguyễn Thanh Tú ỉ WWW.FACEBOOK.COM/BOIDUONGHOAHOCQUYNHON WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON c y is -C * OH m/e 74 CHC,H5 nHi + ii CHC,H5 NH C2H5- C ^ > C H ƠN WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM ■ CH3-C H 2-C H "CH “CH2 ~ c - O C H 2-CH f d a a c Q b ẹ a TP Q UY Sự phân mảnh cấu trúc B không phù hợp với phổ khôi ỉượng Vậy công thức cấu tạo hợp chất cấu trúc A: ĐẠ O Xác định cấu hình, cíìa hợp chất: phổ hồng ngoại có hấp thụ 970 cm ' đặc trưng cho dao động liên kết C-H ỏ nối đơi trans-C-C, nên hợp chất có cấu hình trans Proton (c ), Ổ (ppm) sở 1,50 a - o c +0,80 ankyl 0,0 a-C=C íuikyl +0,8 N 0,0 HƯ N Píoton (đ ), ẽ (ppm) sở 1,50 G Tính tốn độ chuyển dịch hố học phổ CHTN-^H: Proton (b ), (ppm) sở 1,50 a-C=C +2,98 ankyl 0,0 a-COOR 1,05 TR Ầ 2,30 ihực tế: 2,15 thực tế: 3,35 3,10 4,48 thực tế: 4,15 ‘ c h 2- c DI ỄN ĐÀ N TO ÁN -L Í- HÓ A CH3-C H - o - c h 2» c h z IIz ° etyl este axit /rans- 3-hexenoỉc 10 ỵ CH “ CH 00 B Vậy hợp chất có cấu hình trans: 24-CPPPT Đóng góp PDF Nguyễn Thanh Tú 369 WWW.FACEBOOK.COM/BOIDUONGHOAHOCQUYNHON