wykład 5.pdf

Wykład 5

Badania struktury związków

Indygo (barwnik niebieski wyizolowany z roślin azjatyckich)

Morfina (wyizolowana w 1813 r z opium - ustalenie budowy do 1924r, ustalenia

konfiguracji absolutnej do 1952 r

CH 3

Cholesterol- ustalenie struktury zajęło 150 lat od momentu wyizolowania z

kamieni żółciowych (do drugiej połowy XXw)

Burzliwy rozwój badań nad strukturą związków lata pięćdziesiąte XX wieku (metody

instrumentalne analizy strukturalnej- spektroskopowe, rentgenowskie)

Wcześniej: metody chemiczne (fragmentacja, ustalanie budowy fragmentów, reakcje grup

funkcyjnych, pochodne krystaliczne o znanej budowie, korelacja fragmentów,

proponowanie struktury, synteza)

Badania składu pierwiastkowego

Wykrywanie heteropierwistków (S, N, fluorowce) –

próba Lassaigne’a

Prażenie z sodem (Na) mineralizacja związku organicznego –

przejście w opisanych warunkach heteropierwiastków w

odpowiednie jony:

S 2

(w obecności atomów C obecnych w związku organicznym)

Cl, Br, I

Wykrywanie jonów:

S 2-

odczynniki:

CH 3 COOH

Pb(CH 3 COO) 2

Reakcja

Po prażeniu z Na następuje przejście obecnych w związku organicznym

atomów

Pb 2+ + S 2 - → ↓PbS ( czarny osad )

CN -

odczynniki:

FeSO 4

H 2 SO 4

reakcja

CN - + Fe 2+ + Fe 3+ → Fe 4 [Fe(CN) 6 ] 3 błękit pruski

Cl - , Br - , I -

odczynniki:

HNO 3

AgNO 3

usunięcie jonów przeszkadzających:

H + + CN _ → ↑HCN

2 H + + S 2- → ↑H 2 S

Ag + + Cl _ →↓AgCl (biały osad) rozpuszczalny w NH 3 aq

Ag + + Br - →↓AgBr (kremowy osad) rozpuszczalny w stężonym NH 3 aq

Ag + + I - → ↓AgI (żółty osad) nierozpuszczalny w roztworze wodnym amoniaku

Analiza spaleniowa

CO 2

O 2 katalizator CuO

H 2 O

katalizator CO 2

N 2

metoda mokra (metoda Kjeldahla)

H 2 SO 4 kat. CuSO 4 i K 2 SO 4

(NH 4 ) 2 SO 4

Chlorowce (Cl, Br, I) Cl , Br , I

Tlen- z różnicy 100% - minus udziały wszystkich pozostałych

oznaczonych pierwiastków

lub

bezpośrednie ogrzewanie w strumieniu H 2 H 2 O

Przykład obliczeń w analizie spaleniowej

Zadanie 1

Spalono 0,210 g związku organicznego uzyskując 0,660g CO 2 i 0,270g

H 2 O. Oblicz skład procentowy tego związku i wykaż, że nie zawierał on

innych pierwiastków

m C = m CO 2 / M CO 2 x M C m H = m H 2 O / M H 2 O x 2 M H

każda cząsteczka wody zawiera 2 atomy

odoru

gdzie MC masa molowa at. C 12 g/mol

M CO 2 masa molowa CO 2 44 g/mol

M H masa molowa at. H 1g/mol

M H 2 O masa molowa H 2 O 18 g/mol

% C = m C / m próbki x 100% % H = m H / m próbki x 100%

Obliczenia:

mC = 0,660g : 44 g/mol X 12 g/mol = 0,18 g

mH = 0,270 g : 18 g/mol X 2 g/mol = 0 03 g

% C = 0,18 g : 0,210 g X 100% = 85,71 %

%H = 0,03 g : 0,210 g X 100% = 14,29 %

Σ %C + %H = 85,71 % + 14,29 % = 100 %

Związek zawiera tylko węgiel i wodór.

Stopień nienasycenia związku:

Obliczenie stopnia nienasycenia ułatwia zaproponowanie wzoru strukturalnego

n = (2 + 2 X C + N − I) : 2

gdzie: C – oznacza liczbę atomów węgla, N- liczbę atomów azotu,

I oznacza atomy jednowiązalne ( np.wodór, chlor, brom, jod, fluor) w związku.

Jeżeli:

n = 0 oznacza , ze w związku są tylko wiązania pojedyncze między atomami

n = 1 w związku jest jedno wiązanie podwójne lun układ nasycony cykliczny

n = 2 w związku są: dwa wiązania podwójne

lub jedno wiązanie podwójne i układ cykliczny,

lub jedno wiązanie potrójne

lub dwa układy cykliczne

n = 3 w związku są: = = =

lub = = i układ cykliczny

lub = i lub i układ cykliczny

n = 4 najczęściej oznacza pierścień benzenowy , ale mogą być tez inne kombinacje

np: = = = = itd.

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: