ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 ΧΗΜΙΚΗ ΜΕΤΑΤΟΠΙΣΗ

Σχετικά έγγραφα
ΦΑΣΜΑΤΟΣΚΟΠΙΑ IR/NMR

Χηµική ισοδυναµία πυρήνων και µοριακή συµµετρία

Σταθερά προστασίας. , αυτά προστατεύουν (αντίθετη κατεύθυνση ως προς το Β 0

13.6 Η ερμηνεία των φασμάτων NMR πρωτονίου

ΦΑΣΜΑΤΟΣΚΟΠΙΑ ΠΥΡΗΝΙΚΟΥ ΜΑΓΝΗΤΙΚΟΥ ΣΥΝΤΟΝΙΣΜΟΥ ΦΑΣΜΑΤΑ 1 H-NMR. Επίκουρος καθηγητής Ν. Αλιγιάννης

Ενόργανη Ανάλυση Εργαστήριο. Φασματοσκοπία πυρηνικού μαγνητικού συντονισμού Nuclear Magnetic Resonance spectroscopy, NMR. Πέτρος Α.

Ηλεκτρονικά Φαινόμενα

ΤΣΟΛΕΡΙ ΗΣΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΣ. Γιαπερισσότερηύλησχετικάµετη φασµατοσκοπία NMR στον ιστότοπο

Οργανική Χημεία. Κεφάλαια 12 &13: Φασματοσκοπία μαζών και υπερύθρου

Ε. Μαλαμίδου Ξενικάκη

ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ ΤΗΣ ΔΟΜΗΣ. Φασματοσκοπία Πυρηνικού Μαγνητικού Συντονισμού, NMR

Περίληψη 1 ου Κεφαλαίου

υναµική ισορροπία Περιορισµένη περιστροφή Αναστροφή δακτυλίου Αναστροφή διάταξης Ταυτοµέρεια

Οργανική Χημεία. Κεφάλαιο 15: Βενζόλιο και αρωματικότητα

Λύσεις 3 ης Γραπτής Εργασίας (Φασματοσκοπία)

ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ. 2 η θεματική ενότητα: Χημικοί δεσμοί και μοριακές ιδιότητες

Φασματοσκοπία Υπερύθρου (IR, FTIR)

Αποσύζευξη πυρήνων. Πριν την αποσύζευξη. και ν Χ. Ακτινοβολούµε επιλεκτικά τον πυρήνα Χ µε ένα µαγνητικό πεδίο Β 2

Προσδιορισμός της Δομής Οργανικών Μορίων

16. To φάσμα 13 C NMR ενός τριβρωμοβενζολίου εμφανίζει σήματα σε δ = 124 και 132. Για ποιο ισομερές πρόκειται;

Φάσµατα άνθρακα-13 ( 13 C NMR)

Μοριακός Χαρακτηρισμός

Οργανική Χημεία της συντήρησης (ή γενική οργανική χημεία για συντηρητές) Ενότητα 2 - Ο σχηματισμός των δεσμών στις οργανικές χημικές ενώσεις

ΛΥΣΕΙΣ ΘΕΜΑΤΩΝ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΩΝ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΟΧΗΜΕΙΑ (Α. Χημική Θερμοδυναμική) H 298

1o Kριτήριο Αξιολόγησης

Επαγωγικό φαινόμενο (Inductive Effect)- Συζυγιακό φαινόμενο (Conjugative Effect) ή Συντονισμός (Resonance) Αρωματικότητα (aromaticity)

NMR ΑΡΧΕΣ ΚΑΙ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΦΑΣΜΑΤΟΣΚΟΠΙΑΣ ΠΥΡΗΝΙΚΟΥ ΜΑΓΝΗΤΙΚΟΥ ΣΥΝΤΟΝΙΣΜΟΥ ΣΤΗΝ. Ιατρική Φαρµακευτική Χηµεία Βιοχηµεία Χηµεία τροφίµων και ποτών

ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΗ ΕΞΕΤΑΣΗ ΦΥΕ22 (ΦΥΣΙΚΟΧΗΜΕΙΑ) 2 ο Μέρος: ΑΣΚΗΣΕΙΣ (75 %) Διάρκεια: 3 ώρες και 45 λεπτά ( ) Α. Χημική Θερμοδυναμική

ΦΑΣΜΑΤΟΣΚΟΠΙΑ ΟΡΓΑΝΙΚΩΝ ΕΝΩΣΕΩΝ

ΚΒΑΝΤΙΚΗ ΦΥΣΙΚΗ: Τα άτομα έχουν διακριτές ενεργειακές στάθμες ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΣΤΑ ΦΑΣΜΑΤΑ

Σύζευξη σπιν-σπιν J = 0 J 0

ΘΕΜΑΤΑ ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΩΝ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ 1 ο ΚΕΦΑΛΑΙΟΥ ( ) Χημεία Γ Λυκείου. Υπεύθυνη καθηγήτρια: Ε. Ατσαλάκη

Κεφάλαιο 13 Φασματοσκοπία

Αλληλεπίδραση δίπόλο-δίπολο

ΘΕΜΑ 1 ο 1. Πόσα ηλεκτρόνια στη θεµελιώδη κατάσταση του στοιχείου 18 Ar έχουν. 2. Ο µέγιστος αριθµός των ηλεκτρονίων που είναι δυνατόν να υπάρχουν

Σύζευξη µακράς εµβέλειας

Φασματοσκοπίας UV/ορατού Φασματοσκοπίας υπερύθρου Φασματοσκοπίας άπω υπερύθρου / μικροκυμάτων Φασματοσκοπίας φθορισμού Φασματοσκοπίας NMR

ΘΕΜΑ 1ο: Πολλαπλής Επιλογής

Οργανική Χημεία. Πέτρος Ταραντίλης Επίκουρος Καθηγητής Εργαστήριο Χημείας, Γενικό Τμήμα, Τηλ.: , Fax:

ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΟ ΦΑΣΜΑ

ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗ κ. ΚΟΥΠΠΑΡΗ

Μεταφορά µαγνήτισης. ιαφορά πληθυσµών 1,2 3,4 1,3 2,4. αντανακλά την αναλογία 1 προς 4. πυρήνων 13 C και 1 H. των ενεργειακών σταθµών

Α Ε Τ. ΤΕΙ Αθήνας. Στ. Μπογιατζής, επίκουρος καθηγητής ΤΕΙ Αθήνας. ΤΕΙ Αθήνας / ΣΑΕΤ / Στ. Μπογιατζής

ΦΥΣΙΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ ΣΤΗΝ ΑΝΟΡΓΑΝΗ ΧΗΜΕΙΑ

O 3,44 S 2,58 N 3,04 P 2,19

Ακολουθίες παλµών 1D. υποδηλώνει τη. µαγνήτιση Μ 0 FID. φάση τους, δηλαδή τη θέση του ποµπού (Β 1. ) ως προς τη. παλµούς (x, y, ή φ) Ο δείκτης στους

ΧΗΜΕΙΑ Ι Ενότητα 11: Ονοματολογία Οργανικών Ενώσεων

Ασκήσεις στην ηλεκτρονιακή δόμηση των ατόμων

NMR - πορφυρινών v=(γ/2π)(1-σ).ηο σ=σταθερά προστασίας

Κεφάλαιο 12 Γενική Θεώρηση Οργανικών Ενώσεων

ΘΕΜΑΤΑ ΤΕΛΙΚΩΝ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΟΧΗΜΕΙΑ (Α. Χημική Θερμοδυναμική) 1 η Άσκηση

ΥΠΕΡΥΘΡΗ ΦΑΣΜΑΤΟΣΚΟΠΙΑ (IR)

Προσδιορισμός χημικών τύπων

ΦΑΣΜΑ ΕΚΠΟΜΠΗΣ ΛΑΜΠΤΗΡΑ ΠΥΡΑΚΤΩΣΕΩΣ

Ασκήσεις Βενζόλιο, αρωματικότητα, ηλεκτρονιόφιλες αρωματικές υποκαταστάσεις

Βασικές αρχές της Φασµατοσκοπίας NMR

Μοριακά Πρότυπα (Μοντέλα)

διπλός δεσμός τριπλός δεσμός

Οργανική Χημεία. Κεφάλαιο 1: Δομή και δεσμοί

7 ο Κεφάλαιο Οργανική Χημεία. Δ. Παπαδόπουλος, χημικός

ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΗ ΓΡΑΜΜΙΚΩΝ ΦΑΣΜΑΤΩΝ ΕΚΠΟΜΠΗΣ ΑΕΡΙΩΝ

Ονοματεπώνυμο: Χημεία Α Λυκείου Δομή του ατόμου Περιοδικός Πίνακας. Αξιολόγηση :

ΦΑΣΜΑΤΑ ΕΚΠΟΜΠΗΣ ΑΠΟΡΡΟΦΗΣΗΣ

2.9 Υποατομικά σωματίδια Ιόντα

Μάθημα 16 ο. Γραφή Χημικών Τύπων κατά Lewis. Ο Χημικός Δεσμός Τυπικό φορτίο

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 ΓΕΝΙΚΟ ΜΕΡΟΣ ΟΡΓΑΝΙΚΗΣ ΧΗΜΕΙΑΣ

Οι δομές, οι οποίες δεν περιέχουν τυπικά φορτία υψηλά (δηλαδή είναι 2) είναι:

Εφαρμογές της θεωρίας ομάδων

Ca. Να μεταφέρετε στην κόλλα σας συμπληρωμένο τον παρακάτω πίνακα που αναφέρεται στο άτομο του ασβεστίου: ΣΤΙΒΑΔΕΣ νετρόνια K L M N Ca 2

Θεωρία δεσµού σθένους - Υβριδισµός. Αντιδράσεις προσθήκης Αντιδράσεις απόσπασης. Αντιδράσεις υποκατάστασης Πολυµερισµός

1.3 Δομικά σωματίδια της ύλης - Δομή ατόμου - Ατομικός αριθμός - Μαζικός αριθμός - Ισότοπα

Λύνουµε περισσότερες ασκήσεις

Μοριακή Φασματοσκοπία I. Παραδόσεις μαθήματος Θ. Λαζαρίδης

ΧΗΜΕΙΑ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ. ΘΕΜΑΤΑ ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΩΝ 1 ου ΚΕΦΑΛΑΙΟΥ

Γιατί ο σχηματισμός του CΗ 4 δεν μπορεί να ερμηνευθεί βάσει της διεγερμένης κατάστασης του ατόμου C;

ΜΟΡΙΑΚΗ ΦΑΣΜΑΤΟΣΚΟΠΙΑ

ΑΠΑΡΑΙΤΗΤΕΣ ΓΝΩΣΕΙΣ ΘΕΩΡΙΑΣ

ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΟ 1-15/09/10

Κεφάλαιο 1 Χημικός δεσμός

ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΣΤΗ ΓΕΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ

ΜΟΡΙΑΚΗ ΦΑΣΜΑΤΟΣΚΟΠΙΑ

Ζαχαριάδου Φωτεινή Σελίδα 1 από 21. Γ Λυκείου Κατεύθυνσης Κεφάλαιο 1: Ηλεκτρονιακή δοµή του ατόµου

ΚΑΡΒΟΞΥΛΙΚΑ ΟΞΕΑ ΚΑΙ ΠΑΡΑΓΩΓΑ

ΦΑΣΜΑΤΟΣΚΟΠΙΑ ΠΥΡΗΝΙΚΟΥ ΜΑΓΝΗΤΙΚΟΥ ΣΥΝΤΟΝΙΣΜΟΥ (NUCLEAR MAGNETIC RESONANCE SPECTROSCOPY)

ΥΒΡΙ ΙΣΜΟΣ υβριδισµός

Οργανική Χημεία 24 4

ΦΥΣΙΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ ΣΤΗΝ ΑΝΟΡΓΑΝΗ ΧΗΜΕΙΑ

Ακόρεστες λέγονται οι ενώσεις στις οποίες δύο τουλάχιστον άτοµα άνθρακα συνδέονται µεταξύ τους µε διπλό ή τριπλό δεσµό.

Χημικοί Τύποι Ενώσεων

1.7 Συντακτικοί Τύποι των Οργανικών µορίων

ΘΕΜΑ 1 ο 1. Πόσα ηλεκτρόνια στη θεµελιώδη κατάσταση του στοιχείου 18 Ar έχουν. 2. Ο µέγιστος αριθµός των ηλεκτρονίων που είναι δυνατόν να υπάρχουν

Και ο άνθρακας και το οξυγόνο έχουν σημαντικές τιμές ηλεκτροσυγγένειας. Να εξηγήσετε γιατί το άζωτο έχει σχεδόν μηδενική ηλεκτροσυγγένεια.

Μεσομερείς Δομές ή Δομές Συντονισμού

1.15 Ο δεσμός στο μεθάνιο και ο υβριδισμός τροχιακού

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟΣΧΕ ΙΑΣΜΟΥ ΦΑΡΜΑΚΩΝ

Τα Άτομα των στοιχείων Ισότοπα. Εισαγωγική Χημεία

ΦΥΣΙΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ ΣΤΗΝ ΑΝΟΡΓΑΝΗ ΧΗΜΕΙΑ

AΝΑΛΟΓΙΑ ΜΑΖΩΝ ΣΤΟΧΕΙΩΝ ΧΗΜΙΚΗΣ ΕΝΩΣΗΣ

ΥΒΡΙΔΙΚΑ ΜΟΡΙΑ ΚΙΝΟΛΙΝΟΝΩΝ-ΦΑΙΝΟΛΙΚΩΝ ΟΞΕΩΝ ΜΕ ΣΥΝΔΥΑΣΜΕΝΗ ΑΝΤΙΟΞΕΙΔΩΤΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΤΙΦΛΕΓΜΟΝΩΔΗ ΔΡΑΣΗ

Τμήμα Φυσικής Πανεπιστημίου Κύπρου Χειμερινό Εξάμηνο 2016/2017 ΦΥΣ102 Φυσική για Χημικούς Διδάσκων: Μάριος Κώστα

Transcript:

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 ΧΗΜΙΚΗ ΜΕΤΑΤΟΠΙΣΗ Το πρώτο φάσµα σε παλµογράφο οργανικής χηµικής ένωσης στο οποίο παριστάνεται η χηµική µετατόπιση των πρωτονίων που την απαρτίζουν. Συγκεκριµένα το φάσµα αναφέρεται στην αιθανόλη (C 3 C 2 ) και οι τρεις κορυφές αντιστοιχούν στα τρία υπογραµµισµένα είδη πρωτονίων της.

Ασκήσεις 1. Να συγκριθούν οι χηµικές µετατοπίσεις των ανθράκων στα ζεύγη των µορίων που υποδεικνύονται µε βέλη. N(C 3 ) 2 ( 3 C) 2 N CEt CEt α' ζεύγος (άνω): Ο άνθρακας στην δεξιά ένωση είναι πιο κοντά στον α- ρωµατικό δακτύλιο και εποµένως θα είναι περισσότερο αποπροστατευµένος (παρουσιάζει µεγαλύτερη χηµική µετατόπιση). β ζεύγος (µεσαίο): Στην αριστερή ένωση παρατηρείται συντονισµός. Το ζεύγος ηλεκτρονίων µεαφέρεται από το άζωτο που φορτίζεται θετικά στο ο- ξυγόνο που φορτίζεται αρνητικά. Εποµένως, ο άνθρακας του καρβονυλίου θα είναι περισσότερο αποπροστατευµένος, και θα συντονίζεται σε µεγαλύτερη χηµική µετατόπιση. γ' ζεύγος (κάτω): Στην αριστερή ένωση παρατηρείται συντονισµός. Το ασύζευκτο ζεύγος του οξυγόνου του φαινολικού δακτυλίου µεταφέρεται στο οξυγόνο του καρβονυλίου του εστέρα. Εποµένως ο άνθρακας του καρβονυλίου θα είναι περισσότερο αποπροστατευµένος και θα συντονίζεται σε µεγαλύτερη χηµική µετατόπιση. 2. Να συγκριθούν οι χηµικές µετατοπίσεις των ανθράκων που υπο-

22 ΑΡΧΕΣ NMR δεικνύονται µε βέλη στην ίδια χηµική ένωση (Φάσµατα 13 C). C 3 C=CC 2 C 3 C 3 C=CCΗ 2 C=C Φάσµατα άνθρακα-13 Ca Cb Aριστερή ένωση: Λόγω συντονισµού ο β άνθρακας ως προς το καρβονύλιο αποπροστατεύεται και θα συντονίζεται σε µεγαλύτερη χηµική µετατόπιση. Kάτω ένωση: Ο άνθρακας που συνδέεται µε διπλό δεσµό θα έχει τη µεγαλύτερη χηµική µετατόπιση. Ακολουθεί ο άνθρακας µε τριπλό δεσµό και τέλος ο άνθρακας µε απλό δεσµό. εξιά ένωση: Λόγω συντονισµού ο β άνθρακας ως προς το καρβονύλιο αποπροστατεύεται και θα έχει µεγαλύτερη χηµική µετατόπιση. 3. ίνεται η συχνότητα του φασµατογράφου ν ο =360 ΜΗz. Να συµπληρώσετε τον παρακάτω πίνακα: Πρωτόνια δ ν δ (ppm) RC 2 -R 468 C 6 5-7,3 Για την ένωση RC 2 R και για ν 0 =360 ΜΗz 1 ppm αντιστοιχεί στα 360 Ηz. Τα 468 Ηz µε τη µέθοδο των αναλογιών προκύπτει ότι αντιστοιχούν σε 1,3 ppm. Για το βενζόλιο µε τη χρήση της µεθόδου και πάλι των αναλογιών τα 7,3 ppm θ' αντιστοιχούν στα 2628 Ηz. Πρωτόνια δν δ (ppm) RC 2 -R 468 1,3 C 6 5-2628 7,3

Κεφ. 2 ΧΗΜΙΚΗ ΜΕΤΑΤΟΠΙΣΗ 23 4. Το εύρος της χηµικής µετατόπισης εξαρτάται από πολλούς παράγοντες. Το µικρό εύρος των χηµικών µετατοπίσεων που παρατηρούνται στα φάσµατα του πρωτονίου (~20 ppm), που είναι και ο σπουδαιότερος πυρήνας στη φασµατοσκοπία του Πυρηνικού Μαγνητικού Συντονισµού, οφείλονται σε τρεις λόγους. (α) Στον µικρό αριθµό ηλεκτρονίων που γειτνιάζουν στον πυρήνα 1 Η συγκριτικά µε άλλους πυρήνες. (β) Η ενέργεια για να διεγερθούν οι πυρήνες από την 1s στην 2p υποστιβάδα είναι µεγαλύτερη συγκριτικά µε άλλους πυρήνες που περιέχουν αυξηµένο αριθµό πρωτονίων. (γ) Τα άτοµα υδρογόνου δεν περιέχουν p ηλεκτρόνια σθένους. Από αυτή τη σύντοµη ανάλυση είναι σαφές ότι ο 13 C θα παρουσιάζει µεγαλύτερο εύρος χηµικών µετατοπίσεων (~300 ppm). Με βάση αυτούς τους τρεις παράγοντες µπορείτε να συγκρίνετε τις κλίµακες 1 Η, 13 C µε αυτές των 15 Ν, 17 Ο και 19 F; Έχουν µεγαλύτερες τιµές γιατί περιέχουν µη δεσµικά ηλεκτρόνια, µε αποτέλεσµα να παρατηρούνται χαµηλής ενέργειας µεταπτώσεις n π*. Για περισσότερες πληροφορίες προτείνονται οι παρακάτω βιβλιογραφικές παραποµπές. I.P. Gerothanasis and C.G. Kalodimos. NMR Shielding and the Periodic Table. J. Chem. Educ. 73, 801-805 (1996) και. Dahn. Understanding Chemical Shifts in π systems: 13 C, 15 N, 17 NMR. J. Chem. Educ. 77,7 (2000). 5. Για τις παρακάτω χηµικές ενώσεις να κατασκευάσετε µοντέλα και να προβλέψετε ποια από τα δύο είδη πρωτονίων θα απορροφούν σε ισχυρότερο µαγνητικό πεδίο. a 2 C C 2 C 2 2 C 2 C 2 C C 2 C 2 C 2 b b a

24 ΑΡΧΕΣ NMR Άνω ένωση: α < Η β Κάτω ένωση: b < Η α (να εξετάσετε τους κώνους προάσπισης και αποπροάσπισης στα µοντέλα που θα κατασκευάσετε ). 6. Να αντιστοιχήσετε τις χηµικές µετατοπίσεις των πρωτονίων που που υποδεικνύονται µε βέλη. a. C 3 C=CC 3 1,20 b. CC 3 2,40 c. C 3 C 2 C 3 5,30 d. CC 3 3 C C=C C 3 8,21 e. N 2 5,00 f. C 2 CC 3 6,73

Κεφ. 2 ΧΗΜΙΚΗ ΜΕΤΑΤΟΠΙΣΗ 25 1,20 c Παράγραφος 2.2 2,40 b Πίνακας ΠΡ2 5,30 a Πίνακας ΠΡ2 8,21 e Παράγραφος 2.2 5,00 f Εναποµένων 6,73 d Παράγραφος 2.2 7. Να επιβεβαιώσετε µε χρήση πινάκων την ταυτότητα της άγνωστης ένωσης C 5 11 N, η οποία δίνει φάσµα 13 C NMR µε κορυφές που συντονίζονται στα δ=10,4, 30,4 και 54,4 ppm. Το γεγονός ότι η ένωση εµφανίζει µόνο τρία σήµατα στη δοµή της δηλώνει ότι είναι συµµετρική. Η ένωση πρέπει να είναι αµίνη αφού παρουσιάζει σήµα στα 54,4 ppm. Η µόνη ένωση που µπορεί να εξηγήσει τα δεδοµένα είναι η: 1 2 3 N 2 Με χρήση των πινάκων 4.2.1 και 4.2.2 µπορούν να υπολογισθούν οι χηµικές µετατοπίσεις των ανθράκων 1, 2 και 3. δ 1 =13,9+(-5)=8,9 ppm (10,4 ppm) δ 2 =22,8+10=32,8 ppm (30,4 ppm) δ 3 =34,7+24=58,7 ppm (54,4 ppm) Οι τιµές που προκύπτουν από τη χρήση των πινάκων είναι παραπλήσιες µ' αυτές που παρατηρούνται πειραµατικά και αναγράφονται µέσα στις παρενθέσεις. 8. Να προβλέψετε µε χρήση πινάκων τις χηµικές µε-τατοπίσεις 13C NMR της ένωσης.

26 ΑΡΧΕΣ NMR Από τη συµµετρία παρατηρούµε ότι τα τέσσερα µεθυλένια είναι ισοδύναµα. Το µόριο µπορεί να θεωρηθεί ως R-C 2 -C 2 -R. Εποµένως, κάθε άνθρακας του µεθυλενίου είναι σε α θέση στο -R που συνδέεται άµε-σα µε δεσµό και σε β θέση στο δεύτερο -R όπου παρεµβάλλεται ένα µεθυλένιο. Με χρήση των πινάκων 2.4.1 και 2.4.2 η χηµική µετατόπιση του άνθρακα των µεθυλενίων θα είναι: δ=δ(c3c3) + δ (R, α) + δ (R, β)=5,7+58+8=71,7 ppm 9. Ποιο από τα ακόλουθα τρία ισοµερή του ξυ-λενίου (ξυλολίου) δίνει φάσµα 13 C µε σήµατα τα οποία έχουν χηµικές µετατοπίσεις στα δ=137,7 ppm, δ=130,0 ppm, δ=128,2 ppm, δ=126,2 και δ=21,3 ppm. Να γίνει χρήση πινάκων για την επιβεβαίωση της απάντησής σας. C 3 C 3 C 3 C 3 C 3 C 3 Από τη συµµετρία των µορίων στην αρωµατική περιοχή το ορθο ξυλένιο θα πρέπει να δείξει τρεις κορυφές, το µετα ξυλένιο τέσσερις και το παρα µόνο δύο. Εποµένως το µόριο είναι το µετα ξυλένιο.

Κεφ. 2 ΧΗΜΙΚΗ ΜΕΤΑΤΟΠΙΣΗ 27 Με χρήση του πίνακα 2.4.4 υπολογίζονται οι τιµές δ 1,δ 2 και δ 3. δ 1 = δβενζολίου,α) + δ(cη 3, m) =128,5 +9,3+(-0,1)=137,7 ppm (137,7 ppm) δ 2 = δβενζολίου +2[ δ(cη 3,o)]=128,5+2.0,7=129,9 ppm (130,0 ppm) δ 3 = δβενζολίου,o) + δ(cη 3, p) =128,5 +2.(-0,1)=128,3 ppm (128,2 ppm) Στις παρενθέσεις αναγράφονται οι πειραµατικές τιµές. Όπως παρατηρείται αυτές είναι παραπλήσιες µε τις θεωρητικές. δ C3 : Από τον πίνακα 2.4.1 εάν θεωρήσουµε για το φαινύλιο δ=23 και το δ του µεθανίου του πίνακα 2.4.1 ίσο µε 3,3 τότε δ C3 =23-2,3=20,7 που είναι τιµή παραπλήσια στην παρατηρούµενη 21,3 ppm. 10. Να προταθεί δοµή µε Μ.Τ. C 8 6 η οποία δίνει φάσµα 13 C µε χηµικές µετατοπίσεις στα 77,4, 83,8 (20% ένταση ως προς αυτή στα 77,4 ppm), 122,4, 128,7 και 132,2 ppm. Με χρήση πινάκων να δώσετε τις προβλεπόµενες τιµές για τους παρατηρούµενους άνθρακες. Οι απορροφήσεις στα 77,4 και 83,8 ppm αντιστοιχούν σε ακετυλενικούς άνθρακες. Οι υπόλοιπες απορροφήσεις αντιστοιχούν σε αρωµατικούς άνθρακες. Εποµένως η ένωση είναι: 3 2 C 1 C- 6 4 5 Από τον πίνακα 2.4.4 οι χηµικές µετατοπίσεις υπολογίζονται να είναι: δ 3,o) + δ(-c C,α) =128,5 +2.(-5,8)=122,7 ppm (πειραµατική 122,4 ppm) δ 4,o) + δ(-c C,ο) =128,5 +6,9=135,4 ppm (πειραµατική 132,2 ppm)

28 ΑΡΧΕΣ NMR δ 5,o) + δ(-c C,m) =128,5 +0,1=128,6 ppm (πειραµατική 128,7 ppm) δ 6,o) + δ(-c C,p) =128,5 +0,4=128,9 ppm (πειραµατική 128,7 ppm) Όπως παρατηρείται οι πειραµατικές είναι παραπλήσιες µε τις θεωρητικές. Ο ακετυλενικός άνθρακας που περιέχει πρωτόνιο έχει τέσσερις φορές µεγαλύτερη ένταση ως προς τον άνθρακα ο οποίος δεν περιέχει πρωτόνιο. 11. Ποια από τις παρακάτω ισοµερείς ενώσεις δίνει φάσµα µε σήµατα στα δ=190,6, 135,2, 132,3, 130,8 και 129,4 ppm. Br Br Να χρησιµοποιήσετε πίνακες για να επιβεβαιώσετε την απάντησή σας. Το σήµα στα δ=190,6 ppm αντιστοιχεί στο καρβονύλιο. Αυτό οφείλεται σε αλδεϋδοµάδα και όχι σε ακυλαλογονίδιο. Εποµένως η ένωση είναι: Br 3 4 2 1 δ 1 + δ(-c(=ο),α) + δ(br,p) =128,5 +8,2+(-1,0)=135,7 ppm (πειραµατική 135,2 ppm). δ 2 + δ(-c(=ο),ο) + δ(br,m) =128,5 +1,2+ 2,2=131,9 ppm (πειραµατική 130,8 ppm). δ 3 = δ βενζολίου + δ(-c(=ο),m) + δ(br,o) =128,5 +0,6+ 3,4=132,5 ppm (πειραµατική 132,3 ppm). δ 4 = δ βενζολίου + δ(-c(=ο),p) + δ(br,α) =128,5 +5,8+ (-5,4)=128,9 ppm (πειραµατική 129,4 ppm). Οι πιο πάνω τιµές όπως παρατηρείται είναι παραπλήσιες στις πειραµατικές. C