9.E: Поділ, очищення та ідентифікація органічних сполук (вправи)
- Page ID
- 105990
Вправа 9-1 Припустимо, що ви стоїте на кінці пірсу, спостерігаючи за хвилями, і між вашим положенням і буєм\(200 \: \text{m}\) прямо, ви вважаєте 15 гребенів хвиль. Далі, припустимо, що гребінь хвилі приходить кожні 15 секунд. Обчислити\(\nu\)\(\lambda\) в\(\text{Hz}\)\(\text{m}\), в,\(c\) в\(\text{m sec}^{-1}\), і\(\bar{\nu}\) в\(\text{km}^{-1}\).
Вправа 9-2 Синє світло має\(\bar{\nu} = 20,800 \: \text{cm}^{-1}\). Розрахувати\(\nu\) в\(\text{Hz}\) і\(\lambda\) в\(\text{nm}\).
Вправа 9-3 Обчисліть енергію в\(\text{kcal mol}^{-1}\) тому, що відповідає поглинанню 1 Ейнштейна світла\(589.3 \: \text{nm}\) (\(D\)лінія натрію) парами натрію. Поясніть, як це поглинання світла парами натрію може мати хімічну корисність.
Вправа 9-4
a. використовувати рівняння 9-1 і 9-2 для обчислення довжини хвилі в\(\text{nm}\) і енергії в\(\text{kcal}\) ейнштейні випромінювання радіочастотної енергії в широкомовному діапазоні, що має\(\nu = 1 \: \text{MHz}\) (1 мегагерц)\(= 10^6 \: \text{sec}^{-1}\) і знаючи, що швидкість світла є приблизно\(3 \times 10^8 \: \text{m sec}^{-1}\).
б У фотоелектронній спектроскопії\(1250 \: \text{eV}\) використовуються рентгенівські промені з енергіями приблизно (\(1 \: \text{eV}\)(електронвольт)\(\text{mol}^{-1} = 23.05 \: \text{kcal}\)). Що б\(\lambda\) (в\(\text{nm}\)) було б для таких рентгенівських променів?
Вправа 9-5 НВЧ-спектр чистої транс-2-бутенової кислоти\(\left( \ce{CH_3CH=CHCO_2H} \right)\) показує закономірності точно так само, як і на малюнку 9-8, які вказують на наявність двох різних конформацій. Що це за конформації, і чому їх всього дві? (Вам може допомогти, переглянувши розділ 6-5.)
Вправа 9-6 Використовуйте рівняння 9-3 та будь-які інші відповідні дані, щоб передбачити, яка сполука в кожній групі буде поглинати в інфрачервоному діапазоні на найвищій частоті для змін вібрації розтягування зазначеної зв'язку. Дайте свої міркування.
а.\(\ce{R-Cl}\),\(\ce{R-Br}\),\(\ce{R-F}\) (вуглець-галоген)
б.\(\ce{CH_3-NH_2}\),\(\ce{CH_2=NH}\),\(\ce{HC \equiv N}\) (вуглець-азот)
Вправа 9-7 Яка сполука в кожній групі мала б найбільш інтенсивну інфрачервону смугу поглинання, що відповідає коливанням розтягування зазначених зв'язків? Дайте свої міркування.
а.\(\ce{(CH_3)_2C=O}\),\(\ce{(CH_3)_2C=CH_2}\) (множинний зв'язок)
b.\(\ce{CH_3-CH_3}\),\(\ce{CH_3-O-CH_3}\) (\(\ce{C-C}\)проти\(\ce{C-O}\))
c.\(\ce{CH_3C \equiv CH}\),\(\ce{CH_3C \equiv CCH_3}\) (множинний зв'язок)
d.\(\ce{H-Cl}\),\(\ce{Cl-Cl}\)
Вправа 9-8* Скільки коливальних режимів можливі для (a)\(\ce{CS_2}\) (лінійний), (b)\(\ce{BeCl_2}\) (лінійний) та (c)\(\ce{SO_2}\) (кутовий)? Покажіть свої міркування.
Вправа 9-9* Припустимо, інфрачервоне поглинання відбувається при\(3000 \: \text{cm}^{-1}\). Обчисліть відповідну\(\nu\) частоту\(\lambda\) в\(\text{sec}^{-1}\); в\(\text{nm}\), ангстреми, і мікрони, і зміна енергії в\(\text{kcal mol}^{-1}\). Використовуючи рівняння 4-2 і нехтуючи\(\Delta S\), обчислити частку молекул, які перебували б в основному стані і в першому коливально-збудженому стані (над землею\(3000 \: \text{cm}^{-1}\)) при\(298^\text{o} \text{K}\).
Вправа 9-10 Використовуйте таблицю 9-2 для відображення приблизних положень та інтенсивностей, очікуваних для характерних інфрачервоних смуг, відповідних коливанням розтягування різного роду зв'язків у наступних молекулах:
а. 1,1,1-тридейтеріопропанон (тридейтеріоацетон)
б. пропін
c. етиловий етаноат (етилацетат)
d. пропаненітрил (акрилонітрил)
е. 2-оксопропанова кислота (піровиноградна кислота)
f. етанол (етиловий спирт) (як у вигляді чистої рідини, так і у вигляді розведеного розчину в\(\ce{CCl_4}\))
Вправа 9-11 Інфрачервоні спектри, показані на малюнку 9-14, призначені для сполук формули\(\ce{C_3H_O}\) і\(\ce{C_3H_6O_2}\). Використовуйте дані таблиці 9-2 і молекулярні формули, щоб вивести структуру для кожного з цих речовин з його інфрачервоного спектра. Чітко вкажіть, які лінії в спектрах ви ідентифікуєте з групами у ваших структурах.
Малюнок 9-14: Інфрачервоні спектри для вправи 9-11. Спектр (а) відповідає\(\ce{C_3H_6O}\) і Спектр (b)\(\ce{C_3H_6O_2}\).
Вправа 9-12* Класифікують наступні молекули відповідно до загальних характеристик, очікуваних для їх інфрачервоного і раманового спектрів:
а.\(\ce{HC \equiv CH}\)
б. в.\(\ce{ICl}\)
\(\ce{CO}\)
д.\(\ce{CF_2=CH_2}\) (тільки розтягування подвійного зв'язку)
е.\(\ce{(CH_3)_2C=CH_2}\)
ф.\(\ce{CH_3CH=CHCH_3}\)
Вправа 9-13* Вуглекислий газ дає дві інфрачервоні смуги поглинання, але тільки одну лінію Рамана. Ця лінія комбінаційного розсіювання відповідає іншій вібрації, ніж інфрачервоні поглинання. Вирішіть, які коливальні режими є інфрачервоними активними (тобто зробити молекулу електрично несиметричною протягом принаймні частини вібрації), а який є активним (тобто відбувається так, щоб молекула була електрично симетричною в усі часи під час вібрації, див. Розділ 9-7А).
Вправа 9-14 Перерахуйте види електронних переходів, які очікувалися б для азаетена (метиленіміну)\(\ce{CH_2=NH}\), в порядку збільшення енергії. Використовуйте дані таблиці 9-3 для прогнозування приблизно довжин хвиль, на яких повинні відбуватися три переходи з найменшою енергією.
Вправа 9-15 Обчисліть відсоток падаючого світла, який би поглинувся\(0.010 \: \text{M}\) розчином 2-пропанону (ацетону) в циклогексані, що міститься в кварцовій клітині\(0.1 \: \text{cm}\) довго при\(280 \: \text{nm}\) і в\(190 \: \text{nm}\) (див. Примітку\(a\) до таблиці 9-3).
Вправа 9-16 Поясніть, чому смуга\(227.3 \: \text{nm}\) поглинання при триметиламіну\(\ce{(CH_3)_3N}\), зникає в розчині кислоти.
Вправа 9-17 З'єднання формули\(\ce{C_4H_6O}\) має дві смуги поглинання в ультрафіолеті:\(\lambda = 320 \: \text{nm}\),\(\epsilon = 30\) і\(\lambda = 218 \: \text{nm}\),\(\epsilon = 18,000\) в розчині етанолу. Намалюйте три можливі структури, які узгоджуються з цією інформацією.
Вправа 9-18 2,4-Пентадіон існує в рівновазі з 4-гідрокси-3-пентен-2-он:
Інфрачервоний спектр рідкої суміші показує широку смугу поглинання при\(3000\) -\(2700 \: \text{cm}^{-1}\) і інтенсивну смугу поглинання при\(1613 \: \text{cm}^{-1}\). У розчині циклогексану речовини мають\(\lambda_\text{max}\) при\(272 \: \text{nm}\) с\(\epsilon_\text{max} = 12,000\).
а Що можна зробити з цих даних щодо величини\(K\), постійної рівноваги для взаємоперетворення двох форм?
б. що можна зробити з того, що абсорбція при\(272 \: \text{nm}\) значно слабкіше у водному розчині (рН 7), ніж у циклогексану?
Вправа 9-19* Електронний спектр поглинання 2-нітробензолу має\(\lambda_\text{max}\) в\(0.1 \: \text{M} \: \ce{HCl}\) ат\(350 \: \text{nm}\). В\(0.1 \: \text{M} \: \ce{NaOH}\), бензол значною мірою перетворюється на його аніон, і\(\lambda_\text{max}\) зміщується до\(415 \: \text{nm}\).
До наземно-резонансних форм 2-нітробензолу та його аніону належать
Поясніть, як відносна важливість цих резонансних форм для землі і збуджених станів 2-нітробензолу і його аніону може пояснити той факт, що аніон поглинає на більших довжині хвиль, ніж робить 2-нітробензол. (Розділ огляду 6-5B)
Вправа 9-20* Розчин, що містить дві форми важливого коферменту нікотинамід аденіндинуклеотид (скорочено\(\ce{NAD}^\oplus\) і\(\ce{NADH}\); див. Розділ 15-6С для структур) має поглинання в а\(1\) -\(\text{cm}\) клітині 0,311 ат\(340 \: \text{nm}\) і 1,2 ат\(260 \: \text{nm}\). Обидва\(\ce{NAD}^\oplus\) і\(\ce{NADH}\) поглинають при\(260 \: \text{nm}\), але тільки\(\ce{NADH}\) поглинає при\(340 \: \text{nm}\). Коефіцієнти молярного екстинкції є
\[\begin{array}{lll} \underline{\text{Compound}} & \underline{260 \: \text{nm}} & \underline{340 \: \text{nm}} \\ \ce{NAD}^\oplus & 18,000 & \sim 0 \\ \ce{NADH} & 15,000 & 6220 \end{array}\]
Розрахуйте пропорції\(\ce{NAD}^\oplus\) і\(\ce{NADH}\) в суміші.
Вправа 9-21 Використовуйте рисунок 9-24 для\(\ce{^{13}CCl_3 \: ^1H}\) відображення спектру ЯМР, який ви очікуєте на спектрометр, в якому частота передавача підтримується постійною,\(30 \: \text{MHz}\) а магнітне поле змітається від 0 до 30,000 гаусс. Зробіть те ж саме для спектрометра частотної розгортки, коли магнітне поле залишається постійним на рівні 10 000 гаусс і частота змітається від\(0\) до\(100 \: \text{MHz}\). (З різних причин практичні спектрометри не змітаються над такими широкими діапазонами поля або частоти.)
Вправа 9-22* В експериментах з ЯМР структурні висновки іноді черпаються з різниць резонансних частот, як малі, як\(1 \: \text{Hz}\). Яку різницю в енергії в\(\text{kcal mol}^{-1}\) дійсно\(1 \: \text{Hz}\) представляють?
Вправа 9-23* Інтенсивність ямр-сигналів зазвичай помітно зростає зі зниженням температури, оскільки в\(+\frac{1}{2}\) стані знаходиться більше магнітних ядер. Обчисліть постійну рівноваги при\(-90^\text{o}\)\(+\frac{1}{2}\) і\(-\frac{1}{2}\) станах\(\ce{^1H}\) в магнітному полі 42 300 гаусс, коли резонансна частота дорівнює\(180 \: \text{MHz}\).
Вправа 9-24
а Визначте протони з різними хімічними зрушеннями в кожній із показаних структур. Використовуйте буквені\(\ce{H}_A\)\(\ce{H}_B\) індекси тощо для позначення нееквівалентних протонів. Використовувати моделі при необхідності.
(i) цис - і транс-2-бутен
(ii) 1,3-бутадієн
(iii) 1-хлор-2,2-диметилбутан
(iv) 2-бутанол
(v) транс-1,2-дибромоциклопропан
b.* Чому 3-метил-2-бутанол має три метилові резонанси з різними хімічними зрушеннями в його протонному спектрі ЯМР?
c.* Для сполук у частині а позначені ті протони (якщо такі є), які є енантіотопічними або діастереотопічними.
Вправа 9-25 Використовуйте рівняння 9-4 для обчислення хімічного зсуву\(\ce{-CH_2}-\) протонів на
а.\(\ce{CH_2Cl_2}\)
б.\(\ce{ClCH_2OCH_3}\)
в.\(\ce{C_6H_5CH_2CO_2H}\)
Вправа 9-26 Якщо\(\ce{-NH_2}\) протони 2-аміноетанолу\(\ce{NH_2CH_2CH_2OH}\), мають зсув\(1.1 \: \text{ppm}\) і\(\ce{-OH}\) протон має зсув\(3.2 \: \text{ppm}\), яким буде спостерігатися середній (\(\ce{-NH_2}\),\(\ce{-OH}\)) протонний зсув, якщо обмін відбувається дуже швидко?
Вправа 9-27 У розумно концентрованому розчині у воді етанова кислота (оцтова кислота) діє як слабка кислота (менше, ніж\(1\%\) дисоційована). Етанова кислота дає дві протонні резонансні лінії ЯМР при\(2\) і\(11 \: \text{ppm}\), відносно TMS, тоді як вода дає лінію при\(5 \: \text{ppm}\). Тим не менш, суміші етанової кислоти і води, як виявили, дають лише дві лінії. Положення однієї з цих ліній залежить від концентрації етанової кислоти, тоді як інша - ні. Поясніть, як ви очікуєте, що положення залежної від концентрації лінії зміниться в діапазоні концентрацій етанової кислоти від\(0\) -\(100\%\).
Вправа 9-28 Протонний спектр ЯМР з'єднання формули\(\ce{C_6H_{12}O_2}\), показаний на малюнку 9-31. Сигнали відображаються щодо ТМС як стандарт, а ступінчаста лінія є інтегралом області під піками зліва направо. Інфрачервоний спектр того ж з'єднання показує широку смугу в\(3300 \: \text{cm}^{-1}\) і сильну смугу при\(1700 \: \text{cm}^{-1}\). Вивести структуру з'єднання і назвати його за системою IUPAC.
Малюнок 9-31: Протонний спектр ЯМР сполуки\(\ce{C_6H_{12}O_2}\), по\(60 \: \text{MHz}\) відношенню до TMS at\(0.00 \: \text{ppm}\). Ступінчаста лінія - це невід'ємна, що йде зліва направо. Див. Вправу 9-28.
Вправа 9-29 Намалюйте хімічні зрушення протона,\(\text{ppm}\) а\(\text{Hz}\) також інтеграл, який ви очікуєте для кожного з наступних речовин на\(60 \: \text{MHz}\). (Спін-спінове розщеплення резонансних ліній, що видно на малюнках 9-23 і 9-27, але не видно на малюнку 9-31, можна сміливо знехтувати всіма перерахованими сполуками.)
а.\(\ce{(CH_3)_3CCH_2OCH_3}\)
б. в.\(\ce{CH_2COC(CH_3)_3}\)
\(\ce{HCOC(CH_3)_2CHO}\)
д.
е.\(\ce{(CH_3)_2C=CCl_2}\)
ф.\(\ce{(CH_3)_3COC \equiv CH}\)
г.\(\ce{(CH_2Cl)_3CCO_2H}\)
h.* цис-1-метил-4 - трет-бутил-1,2,2,3,3,4,5,5,6,6-декахлорциклогексан
Вправа 9-30 Напишіть структури для з'єднань з наступними описами (Може бути більше однієї правильної відповіді, але потрібно лише одна відповідь.)
а.\(\ce{C_2H_6O}\) з одним протонним зсувом ЯМР
b.\(\ce{C_6H_{12}}\) з одним протонним зсувом ЯМР
c.\(\ce{C_5H_{12}}\) з одним протонним зсувом ЯМР
d.\(\ce{C_4H_8O}\) з двома різні протонні зсуви ЯМР
е.\(\ce{C_4H_8O_2}\) з трьома різними зміщеннями протонних ЯМР
f.\(\ce{C_4Cl_8}\) з двома різними зміщеннями\(\ce{^{13}C}\) ЯМР
Вправа 9-31 Намалюйте спектр ямр-протона та інтеграл\(60 \: \text{MHz}\), очікуваний при стандартному TMS для наступних речовин. Покажіть позиції лінії в\(\ce{Hz}\); нехтуйте спін-спінові муфти менше, ніж\(1\) до,\(2 \: \text{Hz}\) і всі ефекти другого порядку. Пам'ятайте, що хлор, бром і йод (але не фтор) діють як немагнітні ядра.
а.\(\ce{CH_3Cl}\)
б. в.\(\ce{CH_3CH_2Cl}\)
\(\ce{(CH_3)_2CHCl}\)
д.\(\ce{CH_3CCl_2CH_2Cl}\)
е.\(\ce{(CH_3)_3CCl}\)
ф.\(\ce{CHCl_2CHBr_2}\)
г.\(\ce{CH_3CHClCOCH_3}\)
ч.\(\ce{CH_3CH_2CO_2CH_2CH_3}\)
i.\(\ce{ClCH_2CH_2CH_2I}\)
j.\(\ce{(ClCH_2)_3CH}\)
Вправа 9-32* Протонна муфта в 1,1,2,2-тетрахлоретані не може спостерігатися безпосередньо, оскільки хімічний зсув дорівнює нулю. Однак вимірювання розщеплення в\(\ce{^{13}CCl_2H-^{12}CCl_2H}\) показують, що протонно-протонна муфта в\(\ce{CHCl_2CHCl_2}\) є\(3.1 \: \text{Hz}\). Поясніть, як ви можете використовувати цю інформацію, щоб вивести сприятливу конформацію\(\ce{CHCl_2CHCl_2}\). Намалюйте представлення коня бажаної конформації.
Вправа 9-33 Протонна муфта в мезо-2,3-дибромбутандіовой кислоті (визначається за тією ж процедурою, що і для 1,1,2,2-тетрахлоретану, див. Вправа 9-32)\(11.9 \: \text{Hz}\). Напишіть структуру пильного коня для бажаної конформації цієї молекули.
Вправа 9-34*
а. показати, як призначення\(J_{AB} = J_{BC} = 2 J_{AC}\) призводить до прогнозування чотирьох однаково розташованих і однаково інтенсивних ліній для метильного резонансу 2-фенілпропену.
б Як виглядатимуть розщеплення алкенічного та метильного протонів для транс-1-фенілпропену\(J_{AB} = 16 \: \text{Hz}\), якщо\(J_{AC} = 4 \: \text{Hz}\), і\(J_{BC} = 0 \: \text{Hz}\)?
Вправа 9-35 Інтерпретувати повністю кожен з протонних ямр-спектрів, показаних на малюнку 9-40, з точки зору заданих структур. Для спін-спінових розщеплення поясніть, як виникають закономірності, і передбачте інтенсивності, очікувані від простої теорії.
Малюнок 9-40: Ямр-спектри протонів\(60 \: \text{MHz}\) відносно TMS\(= 0.00 \: \text{ppm}\). Див. Вправу 9-35.
Вправа 9-36 Рисунок 9-41 показує протонні ямр-спектри та інтеграли\(60 \: \text{MHz}\) при трьох простих органічних сполук. Напишіть структуру для кожної речовини, яка відповідає як його молекулярній формулі, так і спектру ЯМР. Поясніть, як ви призначаєте кожному з рядків у спектрі ЯМР.
Малюнок 9-41: Протонні ямр-спектри та інтеграли для деяких простих органічних сполук\(60 \: \text{MHz}\) відносно TMS,\(0.00 \: \text{ppm}\). Див. Вправу 9-36.
Вправа 9-37 Рисунок 9-42 показує протонний спектр ЯМР сполуки,\(\ce{C_5H_8O_2}\). Яка з наведених нижче структур найкраще підходить спектру? Поясніть. Пам'ятайте, що протони
очікується, що вони будуть нееквівалентними; тобто вони мають різні хімічні зрушення, якщо\(\ce{R}\) і\(\ce{R'}\) є різними групами.
Малюнок 9-42: Протонний спектр сполуки\(\ce{C_5H_8O_2}\),\(60 \: \text{MHz}\) відносно TMS як стандарт. Див. Вправу 9-37.
Вправа 9-38 Припустимо, що у вас було шість немаркованих пляшок, що містять кофеїн, гексахлорофен, фенацетин, ДДТ, 1,3-диметилурацил та 1-фенілетанамін. Ямр-спектр кожного з цих сполук показаний на малюнку 9-43. Зіставте буквені спектри з відповідними окремими структурами, щоб пляшки могли бути позначені належним чином. Дайте свої міркування.
Малюнок 9-43: Протонні ямр-спектри сполук ат\(60 \: \text{MHz}\). Див. Вправу 9-38.
Вправа 9-39 Покажіть, як можна використовувати асиметрію інтенсивностей ліній спектра\(60\) -\(\text{MHz}\) протон на малюнку 9-45, щоб показати, які групи ліній з'єднані між собою спін-спінової муфтою. Напишіть структурні формули для задіяних сполук, які відповідають спостережуваним шаблонам розщеплення та хімічним зрушенням
Вправа 9-40 Поясніть, чому правильно характеризувати \(16\)і \(17\)як діастереомери, а не енантіомери.
Вправа 9-41* Коли приймають протонний спектр ЯМР звичайного трихлорметану (хлороформу\(\ce{CHCl_3}\)) при високому коефіцієнті посилення, отримують спектр, показаний на малюнку 9-49. Слабкі зовнішні піки розділені\(210 \: \text{Hz}\) і разом мають інтегровану інтенсивність трохи більше\(1\%\) основного піку. Поясніть, як виникають ці слабкі протонові сигнали.
Малюнок 9-49: Протонний спектр ЯМР при\(60 \: \text{MHz}\) трихлорметані, взятому з високою чутливістю виявлення. Див. Вправу 9-41.
Вправа 9-42* З посиланням на дані, узагальнені на малюнку 9-47 та обговорення в розділі 9-10L, якісно намалюйте\(\ce{^{13}C}\) спектри, розділені протонами, які ви очікуєте
а.\(\ce{(CH_3)_3CCH_2OH}\)
б.\(\ce{CCl_3CH_2OCOCH_3}\)
Вправа 9-43* На малюнку 9-50 показані спектри\(\ce{^1H}\) і\(\ce{^{13}C}\) ямр з'єднання\(\ce{C_6H_{10}O}\). За допомогою цих спектрів виводять структуру\(\ce{C_6H_{10}O}\). Буде видно, що\(\ce{^{13}C}\) спектр досить простий, хоча спектр протонів складний і важко інтерпретований.
Малюнок 9-50: (а) протонний і (б)\(\ce{^{13}C}\) спектри з'єднання,\(\ce{C_6H_{10}O}\) взятого при\(60 \: \text{MHz}\) і\(15.1 \: \text{MHz}\), відповідно. Через особливий спосіб був визначений\(\ce{^{13}C}\) спектр, пік при\(209 \: \text{ppm}\) менший, ніж повинен бути. Інтенсивність цього піку, правильно, така ж, як і пік при\(25.5 \: \text{ppm}\). Див. Вправу 9-43.
Вправа 9-44 Поясніть, як мас-спектрометр, здатний розрізняти іони зі\(m/e\) значеннями, що відрізняються на одну частину в 50 000, може бути використаний, щоб визначити, чи є іон маси 29\(\ce{C_2H_5^+}\) або\(\ce{CHO^+}\).
Вправа 9-45
а Обчислити відносні інтенсивності\(\left( \ce{M} + 2 \right)^+\) іонів\(\left( \ce{M} + 1 \right)^+\) і для молекули елементного складу\(\ce{C_3H_7NO_2}\).
б\(\ce{M}^+\)\(\left( \ce{M} + 1 \right)^+\), і інтенсивності\(\left( \ce{M} + 2 \right)^+\) іонів вимірювалися як 100, 8,84 і 0,54 відповідно, а молекулярна маса - 120. Що таке молекулярна формула сполуки?
c У нашому прикладі того, як природний\(\ce{^{13}C}\) може бути використаний для визначення кількості атомів вуглецю в з'єднанні з\(\ce{M}^+ = 86\) і\(\left( \ce{M} + 1 \right)^+/\ce{M}^+\) співвідношенням 6,6/100, ми знехтували можливим внеском в\(\left( \ce{M} + 1 \right)^+\) пік ізотопу водню маси 2 (дейтерію). Природна велика кількість дейтерію є\(0.015\%\). Для з'єднання складу\(\ce{C_6H_{14}}\), наскільки ви очікуєте, що дейтерій сприятиме інтенсивності\(\left( \ce{M} + 1 \right)^+\) піку щодо\(\ce{M}^+\) піку?
Вправа 9-46 Покажіть, як молекулярні маси 2-пропанону, пропаналу та 2-бутанону можна оцінити за масовими спектрами на малюнку 9-52. Запропонуйте можливе походження сильних піків маси 57 у спектрах пропаналу та 2-бутанону, який суттєво відсутній у 2-пропаноні, хоча 2-пропанон (і 2-бутанон) демонструють сильні піки при масі 43.
Вправа 9-47 Масовий спектр пропілбензолу має помітний пік при масі № 92. З (3,3,3-тридейтеріопропіл) бензолом цей пік зміщується до 93. Напишіть ймовірний механізм поломки пропілбензолу, щоб дати фрагмент маси № 92.
Вправа 9-48 Масові спектри спиртів зазвичай показують піки\(\left( \ce{M} - 18 \right)\), які відповідають втраті води. Якими механізмами можна пояснити утворення\(\left( \ce{M} - 18 \right)\) піків, а без\(\left( \ce{M} - 19 \right)\) піків, з 1,1-дідейтеріетанолу і 1,1,1,3,3-пентадейтеріо-2-бутанолу?
Вправа 9-49 Поясніть, як постульована перестановка\(\ce{M}^+\) іона етилбутаноату (Розділ 9-11) підтримується тим, що сполука 2,2-дидейтеріо дає пік з\(m/e =\) 90, 3,3-дідейтеріо ізомер дає пік\(m/e\) 88, тоді як 4,4,4-тридейтеріо ізомер дає\(m/e\) 89 пік.
Вправа 9-50 Яка ймовірна структура для основного фрагментного іона з\(m/e =\) 45, отриманим з метоксиетану (метилового етилового ефіру) при електронному впливі?
Вправа 9-51 Певна галогенна сполука дала масовий спектр з молекулярними іонними піками на\(m/e\) 136 і 138 приблизно в рівній інтенсивності. ЯМР-спектр цієї сполуки дав тільки єдиний резонанс навколо\(1.2 \: \text{ppm}\). Яка структура з'єднання? Дайте свої міркування.
Вправа 9-52* Спектри мас трьох з'єднань, A, B і C, наведені нижче в табличній формі. Повідомляється лише про піки значної інтенсивності.
а З'єднання А є\(\ce{CH_3CH_2CH_2COCH_3}\). Покажіть, як цей матеріал може фрагментувати, щоб дати піки, позначені зірочкою, і, де це можливо, як ізотопні піки допомагають встановити ваші завдання.
b. визначити молекулярну масу і молекулярну формулу сполук B і C за спектральними даними. Запропонуйте ймовірну структуру для кожного піку, позначеного зірочкою.