21.3: Спектроскопія карбонових кислот

Last updated
Save as PDF

Page ID: 24113

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

ІР

Карбоксильна група пов'язана з двома характерними поглинаннями інфрачервоного розтягування, які помітно змінюються з водневим зв'язком. Спектр дії розчину пропіонової кислоти CcL ₄ (пропанової кислоти), показаний нижче, є ілюстративним. Карбонові кислоти існують переважно у вигляді димерів, пов'язаних з воднем у конденсованих фазах. Поглинання розтягування O-H у таких димерів дуже сильне і широке, що простягається від 2500 до 3300 см ^-1.

Це поглинання перекриває більш гострі піки розтягування C-H, які можна побачити, що виходять за межі O-H оболонки на 2990, 2950 та 2870 см ^-1. Більш дрібні вершини, що виступають біля 2655 і 2560, характерні для димера. У ефірних розчинниках спостерігається більш різке поглинання мономера, пов'язаного з воднем, близько 3500 см ^-1 внаслідок конкуренції ефірного кисню як акцептора водневих зв'язків. Частота карбонільного розтягування димера зустрічається близько 1710 см ^-1, але збільшується на 25 см ^-1 і більше в мономерному стані. Інші характерні поглинання розтягування і вигину відзначені в спектрі.

ЯМР

Поєднання анізотропії та електронегативності призводить до того, що O-H водень у карбоновій кислоті дуже знешкоджується.

Водневі середовища, що примикають до карбонової кислоти, зміщуються в область 2,5-3,0 ppm.Deshielding відбувається через те, що в sp2 гібридизованого вуглецю карбонової кислоти є більш електронегативним, ніж гібридизований вуглець sp3. альт

Вправа

2. Зразок W є реагентом для широкого спектру біохімічних процесів. Зразок X був виділений з ванільних бобів. Елементний аналіз показав, що сполуки є структурними ізомерами зі складом: 54,52% С, 9,16% Н і 36,32% О. ІЧ-спектр для кожної сполуки показав широке поглинання від 3500 - 2500 см-1 і сильну смугу близько 1710 см-1. ЯМР ¹ H обслуговується, тому були доступні лише спектри ЯМР ¹³ С, показані нижче.

Назвіть і намалюйте структури лінії зв'язку для зразків W і X і співвіднесіть спектральні сигнали 13C ЯМР з їх відповідними сполуками.

Відповідь