Вопросы
Какой частоте, длине волны и волновому числу
соответствуют характерные для ЭПР и ЯМР энергетические
переходы?
Для каких из перечисленных частиц может наблюдаться
сигнал ЭПР:
H
–
, D
2
, Ca
2+
, CaCl
2
, NO, NO
+
, OH, OH
-
, NH
3
, NH
4
+
, Zn
2+
, Mn
2+
,
бензол
C
6
H
6
, C
6
H
6
+
, C
6
H
6
-
,
нитробензол
C
6
H
5
NO
2
?
Для каких из перечисленных ядер атомов H, D, T,
4
He,
7
Li,
12
C,
14
N,
15
N,
16
O может наблюдаться сигнал ЯМР?
Задачи
4.17.
Изобразить
схематически
ПМР
-
спектры
изомерных
соединений: а)
(CH
3
)
3
COH;
б) (
CH
3
)
2
CHCH
2
OH
; в)
C
2
H
5
OC
2
H
5
.
4.18.
Можно ли методом ПМР различить следующие
соединения:
а)
орто
-
дихлорбензол;
б)
орто
-
дигидроксибензол;
в)
гексахлорбензол.
H
H
H
F
F
F
63
4.19.
Какие различия должны наблюдаться в ПМР
-
спектрах
молекул:
а)
F
3
С–С
H
2
–С
H
2
F
и H
2
FC
–
CF
2
–
CFH
2
;
б) Н
3
С–С
F
2
–С
H
3
и H
2
FC
–
CH
2
–
CFH
2
?
4.20.
С помощью какого из методов магнитного резонанса –
ЭПР
или ЯМР –
можно различить следующие соединения:
а
)
12
CH
4
,
12
CD
4
,
13
CH
4
;
б
)
14
N
2
,
16
O
2
,
14
N
16
O?
Ответ обосновать.
Использование методов спектроскопии для идентификации
химических соединений
4.21.
Написать структурную формулу соединения
C
4
H
10
O
, если
известно, что в его ИК
-
спектре имеется полоса, соответствующая
колебаниям ОН
-
группы, а ПМР
-
спектр состоит из двух линий с
отношением интенсивностей 1 : 9.
4.22.
В ПМР
-
спектре соединения С
6
Н
12
О наблюдается два
сигнала с соотношением интенсивностей 3 : 1. В ИК
-
спектре
наблюдается полоса, характеризующая колебание связи С=О.
Предложить структурную формулу этого соединения.
4.23.
ПМР
-
спектр соединения состава
C
3
H
3
F
содержит один
сигнал. Определить структурную формулу соединения, изобразить
его пространственное строение.
4.24.
Ароматическое соединение состава С
9
Н
12
имеет ПМР
-
спектр, состоящий из двух линий А и В с отношением
интенсивностей 1 : 3. В ПМР
-
спектре его гомолога С
10
Н
14
имеются
также две линии А и В с отношением интенсивностей 1 : 6. Какой
ПМР
-
спектр будет у их гомолога С
12
Н
18
? Учесть, что молекулы всех
трѐх соединений не имеют дипольного момента.
4.25.
ПМР спектр соединения состава С
4
Н
6
Cl
2
имеет один
сигнал, а его
13
С
-
ЯМР спектр имеет два сигнала. В электронном
спектре этого соединения есть полоса, соответствующая π
-
π*
переходу. Изобразить структурную формулу соединения, если
известно, что оно не обладает дипольным моментом.
4.26.
Написать структурную формулу соединения С
15
Н
14
О, если
известно, что:
64
а)
в ПМР
-
спектре наблюдается два сигнала с отношением
интенсивностей 5
: 2;
б)
в ИК
-
спектре имеется полоса
(С=О);
в)
в электронном спектре поглощения имеется полоса,
характерная для бензольного кольца.
4.27.
В ПМР
-
спектре смеси (молярное отношение 1 : 1) двух
изомеров А и Б, имеющих состав С
6
Н
3
F
3
, наблюдается две линии
одинаковой интенсивности. Предложить структурные формулы
изомеров, если известно, что:
а)
изомер А имеет дипольный момент, изомер Б –
нет;
б
)
А содержит сопряженные тройные связи, а Б –
сопряженные
двойные связи.
4.28.
Сигнал
31
Р
-
ЯМР соединения
P
4
S
3
содержит 2 линии с
отношением интенсивностей 3
:
1. Предложить структурную
формулу этой молекулы, если известно, что ковалентность Р равна
3, а
S
–
2.
4.29.
ПМР
-
спектр смеси (1
:
1) двух изомеров состава
C
6
H
6
F
3
состоит из двух линий одинаковой интенсивности. Предложить
структурные формулы, если известно, что: изомер (
A
) имеет
дипольный момент, изомер (Б) –
нет; (А) содержит сопряженные
связи С≡С, (Б) –
С=С.
4.30.
Ароматическое соединение состава С
14
Н
16
имеет в ПМР
-
спектре 2 сигнала с соотношением интенсивностей 3 : 1. Известно,
что дипольный момент соединения равен нулю. Какова структурная
формула этого соединения?
4.31.
В ПМР
-
спектре соединения с брутто
-
формулой
C
3
H
7
ON
зарегистрировано три сигнала с соотношением интенсивностей
1 : 3 :
3. Кроме того, по данным ИК
-
спектроскопии в соединении
есть связь С=О. Изобразить структурную формулу соединения.
4.32.
В молекуле
C
2
H
5
ON
атом азота находится в
sp
3
гибридном
состоянии. Изобразить структурную формулу соединения. Указать
гибридизацию атомов углерода. Сколько сигналов и с каким
соотношением интенсивностей будет наблюдаться в спектре ПМР
этого соединения? Могут ли образовываться водородные связи
65
между молекулами этого соединения, и если могут, то между
какими атомами?
4.33.
Для ароматического соединения состава C
7
H
9
N изобразить
схематически ПМР
-
спектр, если известно, что азот находится в
sp
3
-
гибридном состоянии. Для ПМР
-
спектра указать соотношение
интенсивностей линий.
4.34.
ПМР
-
спектр
кислородсодержащего
органического
соединения С
n
H
m
О (М
=
46 г/моль) состоит из одной линии.
Установить
структурную формулу этого соединения.
4.35.
Ароматическое соединение С
n
H
m
F
2
с молярной массой
142
г/моль дает в ПМР
-
спектре два сигнала. Известно, что это
соединение не обладает дипольным моментом. Изобразить
структурную формулу соединения и найти соотношение
интенсивностей сигналов в ПМР
-
спектре.
4.36.
Для соединения состава
C
n
H
2n
O
молекулярный вес
равняется 58 г/моль. Из данных ИК
-
спектроскопии известно, что в
этом соединении есть группа С=О, кроме того,
в
13
С
-
ЯМР спектре
этого вещества наблюдаются 3 сигнала. На основании этих данных
найти число
n
, изобразить структурную формулу соединения и
ПМР
-
спектр этого соединения.
4.37.
Углеводород С
х
Н
y
имеет плотность по воздуху 1,724.
Валентные АО всех атомов углерода образуют
sp-
гибридные
орбитали. Установить
структурную формулу соединения и
изобразите его ПМР
-
спектр.
4.38.
Написать структурную формулу углеводорода, который
содержит 10% мас. водорода и имеет плотность по воздуху 1,38. В
его ПМР
-
спектре наблюдается две линии. Какая дополнительная
информация необходима для однозначного выбора?
|