Springen naar inhoud

Molecuulspectroscopie


  • Log in om te kunnen reageren

#1

DRW89

    DRW89


  • >100 berichten
  • 175 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 25 maart 2010 - 23:14

Ik moet aan de hand van een aantal spectra de structuurformule van een stof zien te vinden.

Ik heb de vragen en mijn antwoorden in de bijlagen.
Kan iemand mij vertellen of ik het goed heb, en of ik het goed heb geredeneerd?

Opdracht:
Geplaatste afbeelding

Antwoord deel 1:

Geplaatste afbeelding

Antwoord deel 2:

Geplaatste afbeelding

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

Marko

    Marko


  • >5k berichten
  • 8935 berichten
  • VIP

Geplaatst op 26 maart 2010 - 17:01

Je werkwijze is niet goed. Het ziet er niet gestructureerd uit, de volgorde die je kiest is niet handig en de conclusies die je trekt volgen lang niet allemaal uit de data die je geeft. Bovendien zouden er uit de structuur die je voorstelt een aantal zaken volgen die niet zijn terug te vinden in de spectra. Een ervan geef je zelf al aan: Het 13C-signaal van het quaternaire C-atoom van de t-butylgroep zou bij 39 ppm (of toch eerder 35) moeten liggen.

Het heeft er heel erg de schijn van dat je naar een antwoord toe aan het redeneren bent, en dat kan natuurlijk niet de bedoeling zijn. Als je zaken tegenkomt die strijdig zijn met je hypothese (in dit geval de moleculaire structuur) doe je er zeer slecht aan om deze zaken te negeren.

Dit is hoe ik het zou doen:

Ten eerste kun je het beste beginnen met je MS, voor je naar je infraroodspectrum gaat kijken. Uit de analyse daarvan volgt inderdaad dat er een fragment voorkomt met massa 135 en een met 57 (zal inderdaad sterk doen vermoeden dat er een C4H9 groep aanwezig is). Je zult moeten uitwerken waarom de massa van 135 leidt tot C8H7O2. Vervolgens zul je duidelijk moeten maken waarom je dit opsplitst in C6H4 en een restant.

Nog even verder met het massaspectrum: Als je aanneemt dat het fragment met een massa van 135 bestaat uit een C6H4-groep, dan is de rest inderdaad C2H5O2. Je weet echter ook al dat dat restant een C2H4 of een CO-fragment bevat. Dat betekent dus dat het ofwel C2H4 en (CHO2) is, ofwel CO en (CH3O). De stukken tussen haakjes geven alleen de brutoformule van het fragment aan, de werkelijke structuur is vooralsnog onbekend.

Overigens mag je ook al voorzichtig concluderen dat het fragment met massa 28 tussen het C4H9-fragment en de rest van het molecuul inzit. Waarom?


Dit is het begin. Je hebt nu een globaal beeld van je molecuul, je weet uit welke fragmenten het bestaat, en vervolgens kun je in de andere spectra op zoek gaan naar bewijzen van het voorkomen van deze fragmenten. Dat moet in die volgorde, want een piek rond 3000 cm-1 in je IR zegt bijvoorbeeld niet zoveel. Dat kan een C-H rekvibratie zijn in een aromatisch molecuul, maar net zo goed een C-H rekvibratie in een alifaat. Maar het zegt wťl een hoop als je op basis van andere informatie een aanwijzing hebt dat er een benzeenring in je structuur zit.

De piek bij 1666 cm-1 kan duiden op een C=O rekvibratie. Het feit dat er een massa van 28 wordt afgesplitst ondersteunt dat vermoeden. Het feit dat de piek bij 1666 cm-1 geeft een hint met wat voor soort carbonylgroep we te maken hebben.

Nu kun je de gegevens uit de NMR-spectra gebruiken. Het DEPT-spectrum laat zien dat er geen CH2-groepen zijn. Dat is relevant in verband met de waarneming dat er een C4H9-groep aanwezig is. Er is maar 1 manier om een C4H9-groep te vormen zonder CH2-eenheden, en dat is wanneer er sprake is van een t-butyl groep (ga maar na). Het 1H-NMR spectrum ondersteunt dit inderdaad, omdat er een singlet aanwezig is bij 1.2 ppm, onvereenkomend met een integraal van 9. (Let wel, de integraalverhouding in het NMR-spectrum is 2:2:3:9, niet 1:1:3:9)

Dat er geen -CH2-groepen zijn is ook belangrijk in verband met het fragment met massa 28. Dat kan, vanwege het bovenstaande (DEPT), geen C2H4 zijn, dus hebben we te maken met CO en (CH3O). Dat laatste kun je op 2 manieren vormen, namelijk als -O-CH3 en als -CH2-OH, maar, ook weer gezien de DEPT, kan het geen -CH2-OH zijn.


Samenvattend: Er is veel meer informatie uit het DEPT-spectrum en het 13C-spectrum te halen dan je nu doet. (ook nog meer dan ik tot nog toe heb aangegeven). Ook het IR-spectrum vertelt je meer dan je er nu uithaalt. Probeer die informatie te onttrekken, en wees daarna kritisch op je conclusies. De toekenning van het 13C-spectrum die je nu doet klopt bijvoorbeeld "van geen kanten". Je spreekt over een LaTeX -C-atoom naast een carbonyl, maar het atoom dat je aanwijst zit helemaal niet op positie LaTeX want het zit verbonden aan een O-atoom en niet aan de carbonylgroep zelf. Het LaTeX -atoom is in dit geval het C-atoom in de benzeenring.


De structuur die je nu voorstelt is dus niet goed, maar met een beetje extra werk kom je er wel uit. Succes!

Cetero censeo Senseo non esse bibendum


#3

DRW89

    DRW89


  • >100 berichten
  • 175 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 28 maart 2010 - 19:42

Hoi Marko,
bedankt voor de zťťťr uitgebreide reactie. Ik heb inderdaad vanaf het antwoord gewerkt naar de redenatie (ik ben nog helemaal niet bedreven in dit onderwerp, nog niet geoefend). Ik moest deze opdracht namelijk vrijdag af hebben, en daar kwam ik dus veel te laat achter. Het antwoord komt echter wel (via via) bij mijn leraar vandaan. Ik zal morgen nog eens grondig naar je uitleg kijken en zien of ik het goed en volledig kan redeneren.
Nog maals bedankt!

Veranderd door DRW89, 28 maart 2010 - 19:43


#4

Marko

    Marko


  • >5k berichten
  • 8935 berichten
  • VIP

Geplaatst op 28 maart 2010 - 22:17

Dan zal ik je daarna mijn uitwerking laten zien. De fragementen zijn hetzelfde als in jouw antwoord, alleen zitten ze op een andere manier aan elkaar.

Cetero censeo Senseo non esse bibendum


#5

Marko

    Marko


  • >5k berichten
  • 8935 berichten
  • VIP

Geplaatst op 30 maart 2010 - 16:30

Is het al gelukt? Ik heb nu geen tijd om de volledige uitwerking te posten, maar een paar essentiŽle zaken (waarom ik denk dat de getekende structuur fout is):

1) de C=O rekvibratie bij 1666 cm-1wijst op een keton. Een ester of carbonzuur zou een C=O rekvibratie bij 1700 cm-1 hebben. Ook wijst de 13C chemische shift bij :eusa_whistle: = ca 205 ppm op een keton, en niet op een carbonzuur of ester (160-180 ppm)

2) Er wordt een fragment met massa 28 afgesplitst. Wanneer je een methylester zou hebben, dan zou dit betekenen dat in de massaspectrometer de carbobylgroep "uit de ester wordt gehaald" en de -OCH3 weer terug aan het molecuul zou gaan zitten. Dit kan op zich wel maar is minder waarschijnlijk. Zeker in combinatie met:

3) Het fragment met massa 28 (CO) wordt afgesplitst na afsplitsing van het fragment met massa 57 (C4H9). Ze worden niet onafhankelijk van elkaar afgesplitst, wat er op wijst dat de C4H9-groep aan de CO-groep zit.

Cetero censeo Senseo non esse bibendum


#6

DRW89

    DRW89


  • >100 berichten
  • 175 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 30 maart 2010 - 18:23

Ik heb helaas nog geen tijd gehad om er goed naar te kijken, ik heb namelijk over 2 weken een wiskunde tentamen die ik tot 3 keer toe al niet gehaald heb (zie vorige 100 posts van mij :eusa_whistle:). Is nu dus m'n allerlaatste kans anders moet ik stoppen met m'n opleiding. Ik denk dat ik er vanavond nog even goed aan ga zitten, en anders morgen, na m'n laatste les Molecuulspectroscopie (misschien dat ik nog wat extra dingen opsteek).
Je hoort vanavond of anders morgen dus van me!
(nog maals bedankt!)





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures