Metody spektroskopowe w identyfikacji związków organicznych. Barbara Guzowska-Świder Zakład Informatyki Chemicznej, PRz

Metody spektroskopowe w identyfikacji związków organicznych Barbara Guzowska-Świder Zakład Informatyki Chemicznej, PRz

Metody spektralne wykorzystują zjawiska związane z oddziaływaniem materii z promieniowaniem elektromagnetycznym: - absorpcja spektroskopia absorpcyjna - emisja spektroskopia emisyjna - rozpraszanie spektroskopia rozproszeniowa - odbicie spektroskopia refleksyjna

Zakres stosowanego promieniowania elektromagnetycznego: nadfioletowe 100-400 nm spektroskopia UV elektronowa 100 000 25 000 cm -1 Ultraviolet widzialne 400-800nm (0,4-0,8 m) spektroskopia VIS elektronowa 25 000-125 000 cm 1 Visible podczerwone 0,8-50 m spektroskopia IR oscylacyjno- 125 000-200 cm 1 Infrared rotacyjna mikrofalowe 50-300 m (0,5-30 cm) spektroskopia MW rotacyjna Microwave radiowe spektroskopia NMR spinowa (próbka jest umieszczona 1 H NMR, 13 C NMR w polu magnetycznym) Nuclear Magnetic Resonance

Spektroskopia absorpcyjna UV/Vis, IR, NMR metoda badania budowy i właściwości substancji na podstawie analizy pochłoniętego przez nią promieniowania elektromagnetycznego Spektroskopia NMR próbka jest umieszczona w polu magnetycznym Pochłonięte promieniowanie przenosi cząsteczkę z niższego poziomu energetycznego na wyższy poziom energetyczny: E 1 E 0 h E = h kwant promieniowania pasujący do różnicy poziomów energetycznych

Energia elektronowa, oscylacyjna i rotacyjna cząsteczek jest skwantowana (zmienia się skokowo). Energia spinowa jąder atomów, o spinie 0, umieszczonych w polu magnetycznym również jest skwantowana. Spektroskopia zawdzięcza swoje istnienie skwantowaniu energii.

Widmo IR C-H CH2 CH3 Transmitancja % O-CH2 C=O CH3 CO-O Liczba falowa 1/cm

Widmo 1 H NMR CH 3 -CO-O-CH 2 -CH 3 CH 3 - -CH 3 -CH 2 - TMS

Widmo 13 C NMR -CH 2 -(CH 3 ) CH 3 -CO-O-CH 2 -CH 3 (CH 2 )-CH 3 -CO-O- (CO-O)-CH 3 TMS

CH 3 -CO + Widmo MS CH 3 -CO-O-CH 2 -CH 3 CH 3 + + CH 2 -CH 3 + O-CH 2 -CH 3 Jon macierzysty [CH 3 -CO-O-CH 2 -CH 3 ] +

Spektroskopia w podczerwieni, IR (ang. Infrared) Widma wykorzystane w niniejszej prezentacji pochodzą z witryn internetowych: 1. IR Spectroscopy Tutorial University of Colorado at Boulder, Chem. Dept., USA http://orgchem.colorado.edu/hndbksupport/irtutor/tutorial.html 2. SDBS Integrated Spectral Data Base System for Organic Compounds National Institute of Advanced Industrial Science and Technology http://www.aist.go.jp/ RIODB/SDBS/menu-e.html

Spektroskopia w podczerwieni widzi grupy funkcyjne cząsteczki, w których podczas oscylacji zmienia się moment dipolowy. Obecność w cząsteczce danego ugrupowania atomów (grupy funkcyjnej), wiąże się z występowaniem w widmie IR charakterystycznych dla niego pasm absorpcyjnych. Im większa zmiana momentu dipolowego podczas drgania - tym silniejsze pasmo. Natężenie pasma zależy również od liczby oscylatorów w cząsteczce im większa liczba oscylatorów tym intensywność pasma większa. Im silniejsze wiązanie, tym większa częstość oscylacji.

Parametry pasma: - położenie (częstość, cm -1 ) - natężenie (np. % T, Absorpcja) - kształt (wąskie, szerokie) Widmo IR C-H CH2 CH3 Transmitancja % O-CH2 C=O CH3 CO-O Liczba falowa 1/cm

Parametry pasma widma IR położenie (częstość: liczby falowe cm -1 ) intensywność (transmitancja T%, absorpcja A; (natężenie) silne, średnie, słabe) A= log(1/t) = c l - molowy współczynnik absorpcji (charakterystyczny dla danego związku) c stężenie [mol/dm 3 ] l długość drogi optycznej w warstwie roztworu [cm] T=I/ I 0 I 0 - natężenie wiązki światła monochromatycznego padającego na próbkę I - natężenie wiązki światła monochromatycznego przechodzącego przez kształt (np. szerokie, rozmyte, wąskie, ostre) próbkę

W widmie IR obserwuje się pasma: - wynikające z rozciągania wiązań drgania rozciągające - deformacji kątów między wiązaniami drgania deformacyjne. drgania rozciągające drgania deformacyjne =1/2 c (f/ ) 1/2 =(m 1 m 2 / m 1 +m 2 )

Obecność w cząsteczce danego ugrupowania atomów, wiąże się z występowaniem w widmie IR charakterystycznych dla niego pasm absorpcyjnych. Widmo IR 3000 1000

C H C-H rozciągające 3000 2850 cm -1 C H deformacyjne grup alkilowych 1470-1450 cm -1 C H deformacyjne (parasolowe) -CH 3 1370-1350 cm -1 C H deformacyjne dla (CH 2 ) n -, n 4 725-720 cm -1 Widmo IR 3000 1000

=C H rozciągające =C-H 3100-3000 cm -1 C=C rozciągające C=C 1680-1640 cm -1 cząsteczki symetryczne brak pasma =C H deformacyjne =C-H 1000-650 cm -1 3000 1000

cząsteczka symetryczna Brak pasma C=C =C-H silne

C C H: rozciągające C H 3330-3270 cm -1 C C rozciągające C C 2260-2100 cm -1 cząsteczki symetryczne - brak pasma C C H: deformacyjne C C H 700-610 cm -1 3000 1000

cząsteczka symetryczna Brak pasma C C

C H rozciągające C Ar H 3100-3000 cm -1 nadtony, pasma słabe 2000-1665 cm -1 C=C rozciągające (w pierścieniu) C=C 1600-1585 cm -1 i 1500-1400 cm -1 C H niepłaskie C Ar H 900-675 cm -1 3000 1000

-OH niezasocjowane, O-H ~ 3700 cm -1 pasmo wąskie -OH związane wiązaniem wodorowym, O-H 3500-3200 cm -1, pasmo szerokie C O rozciągające C-O 1260-1050 cm -1 pasmo silne liquid film

Kształt i częstość pasma drgań (O-H)

C=O rozciągające C=O w ketonach alifatycznych ~ 1715 cm -1 C=O rozciągające C=O w α, β-nienasyconych ketonach 1685-1666 cm -1 O

H C=O rozciągające C-H 2830-2695 cm -1 C=O rozciągające C=O : aldehydy alifatyczne 1740-1720 cm -1, -nienasycone aldehydy 1710-1685 cm -1

H C=O rozciągające C-H 2830-2695 cm -1 C=O rozciągające C=O : aldehydy alifatyczne 1740-1720 cm -1, -nienasycone aldehydy 1710-1685 cm -1

O H rozciągające O-H 3300-2500 cm -1 C=O rozciągające C=O 1760-1690 cm -1 C O rozciągające C-O 1320-1210 cm -1 O H deformacyjne OH 1440-1395 i 950-910 cm -1

C=O rozciągające C=O : alifatyczne 1750-1735 cm -1 α, β-nienasycone 1730-1715 cm -1 C O rozciągające C-O, 2 silne pasma 1300-1000 cm -1

C=O rozciągające C=O : alifatyczne 1750-1735 cm -1 α, β-nienasycone 1730-1715 cm -1 C O rozciągające C-O, 2 silne pasma 1300-1000 cm -1

N H rozciagające N-H 3400-3250 cm -1 1-rzędowe aminy: 2 pasma 3400-3300 i 3330-3250 cm -1 2-rzędowe aminy: 1pasmo 3350-3310 cm -1 3-rzędowe aminy: brak pasm w tym zakresie N H deformacyjne N-H (1-rzędowe) 1650-1580 cm -1 C N rozciagające C-N (aromatyczne) 1335-1250 cm -1 C N rozciagające C-N (alifatyczne) 1250 1020 cm -1 N H def. N-H (1 i 2-go rzędowe) 910-665 cm -1 (nadton N-H wag)

N H rozciagające N-H 3400-3250 cm -1 1-rzędowe aminy: 2 pasma 3400-3300 i 3330-3250 cm -1 2-rzędowe aminy: 1pasmo 3350-3310 cm -1 3-rzędowe aminy: brak pasm w tym zakresie N H deformacyjne N-H (1-rzędowe) 1650-1580 cm -1 C N rozciagające C-N (aromatyczne) 1335-1250 cm -1 C N rozciagające C-N (alifatyczne) 1250 1020 cm -1 N H def. N-H (1 i 2-go rzędowe) 910-665 cm -1

N H rozciagające N-H 3400-3250 cm -1 1-rzędowe aminy: 2 pasma 3400-3300 i 3330-3250 cm -1 2-rzędowe aminy: 1pasmo 3350-3310 cm -1 3-rzędowe aminy: brak pasm w tym zakresie N H deformacyjne N-H (1-rzędowe) 1650-1580 cm -1 C N rozciagające C-N (aromatyczne) 1335-1250 cm -1 C N rozciagające C-N ( alifatyczne) 1250 1020 cm -1 N H def. N-H ( 1 i 2-go rzędowe) 910-665 cm -1 W aminie trzeciorzędowej brak pasm N-H W aminie trzeciorzędowej brak pasm N-H W aminie trzeciorzędowej brak pasm N-H

N O rozciągające asymetryczne NO2, asym 1550-1475 cm -1 N O rozciągające symetryczne NO2, asym 1360-1290 cm -1

N O rozciągające asymetryczne NO2, asym 1550-1475 cm -1 N O rozciągające symetryczne NO2, asym 1360-1290 cm -1

IR - Tablice korelacji spektralno-strukturalnych Charakterystyczne częstości drgań w podczerwieni wybranych grup 9 -C N ~ 2000 silne wąskie, ostre

Jakie ugrupowania przypuszczalnie są obecne w cząsteczce związku o wzorze sumarycznym C 4 H 10 O i dającego poniższe widmo IR?? CH 3, CH 2? >C=O? >CO-O-? -OH? = C+1-H/2-X/2+N/2 OH = 4+1-10/2=0

Jakie ugrupowania przypuszczalnie są obecne w cząsteczce związku o wzorze sumarycznym C 9 H 10 O 2 i dającego poniższe widmo IR? CH 3, CH 2?? >C=O? >CO-O-? -OH? = 9+1-10/2=5 O O

Jakie ugrupowania przypuszczalnie są obecne w cząsteczce związku składającego się z atomów C 5 H 13 N i dającego poniższe widmo IR? CH 3, CH 2?? -NH 2? >NH? -C N? = 5+1-13/2+1/2=0 NH 2

Spektroskopia magnetycznego rezonansu jądrowego, NMR Nuclear Magnetic Resonance Spektroskopia NMR bada zmiany energetyczne stanów spinowych jąder atomów o spinie 0, np. 1 H, 13 C, 14 N, 15 N, 19 F, 31 P, 35 Cl

Model reprezentujący jądro 1 H oraz 13 C kulka (masa) naładowana dodatnim ładunkiem elementarnym wirująca wokół własnej osi opisana przez wektor magnetycznego spinowego momentu pędu spin, którego spinowa liczba kwantowa I = ½

Spiny protonów bezładnie rozłożone w przestrzeni Pole magnetyczne porządkuje ułożenie spinów (magnetyczna liczba kwantowa ½ i +½) H natężenie pola magnetycznego Liczba orientacji wektora w polu magnetycznym: - ogólnie: 2I + 1 - dla protonu i jądra 13 C: 2 dla magnetycznej liczby kwantowej -1/2 i +1/2

E +1/2 E -1/2 E = h kwant promieniowania pasujący do różnicy energii stanów spinowych +1/2 i 1/2 ΔE h 2π γh E różnica energii pomiędzy stanami spinowymi +1/2 i 1/2 współczynnik charakteryzujący jądro H natężenie zewnętrznego pola magnetycznego h stała Plancka

Przy ustalonej częstotliwości promieniowania elektromagnetycznego wszystkie protony (jądra o spinie 0) w cząsteczce wpadają w rezonans dla takiej samej wielkości efektywnego pola magnetycznego H ef tzn. faktycznie działającego na proton 2 = H ef ale 2 = H warunek rezonansu magnetycznego Rezonans magnetyczny wzajemne dopasowanie i H w wyniku niejednakowego działania ekranującego elektronów sąsiadujących podstawników przy różnych wielkościach przyłożonego pola H. Podstawniki modyfikują zewnętrzne pole magnetyczne, zwiększając go lub zmniejszając.

Widmo NMR - wynik pomiaru energii zaabsorbowanej przez próbkę w funkcji - natężenia przyłożonego zewnętrznego pola magnetycznego przy ustalonej częstości promieniowania elektromagnetycznego lub - częstości promieniowania elektromagnetycznego przy ustalonym natężeniu przyłożonego zewnętrznego pola magnetycznego

Spektroskopia protonowego rezonansu jądrowego 1 H NMR Spektroskopia 1 H NMR widzi tylko te elementy strukturalne cząsteczki, które zawierają atomy wodoru

Widmo 1 H NMR składa się z sygnałów (pasm) protonów nierównocennych chemicznie. Liczba pasm w widmie 1 H NMR liczbie rodzajów protonów w cząsteczce Liczba rodzajów protonów w cząsteczce zależy od gęstości chmury elektronowej, a więc od sąsiedztwa protonów.

Widmo 1 H NMR CH 3 -CO-O-CH 2 -CH 3 CH 3 - Parametry pasma (sygnału): - położenie ( ppm) - natężenie (liczba atomów H) - multipletowość M=n+1 - stała sprzężenia J[Hz] -CH 2 - -CH 3 TMS Im większa gęstość elektronowa wokół jądra at. H tym jego sygnał leży bliżej sygnału wzorca TMS tj. przy mniejszej wartości ppm.

Parametry pasma (sygnału) w widmie 1 H NMR Położenie - zależy od gęstości elektronowej wokół protonu - określa lub H przy której nastąpił rezonans - podaje się w jednostkach przesunięcia chemicznego ppm wartość 0 ppm przyjmuje się dla wzorca tetrametylosilanu TMS typowy zakres wartości 13-0 ppm Natężenie - pole powierzchni pod krzywą proporcjonalne do liczby (intensywność) protonów Multipletowość - wynik sprzężenia z n sąsiadującymi protonami multipletowość M= n+1 Stała sprzężenia odległość linii w multiplecie mierzona w [Hz] - jest miarą wielkości oddziaływania pomiędzy sprzęgającymi się protonami, dla protonów alkilowych J 7 Hz

. Parametry pasma (sygnału) w widmie 1 H NMR c.d. gdzie n liczba sąsiadujących protonów, sprzęgających się z tą samą stałą sprzężenia

Charakterystyczne obrazy multipletów fragmentów strukturalnych często występujących w cząsteczkach związków organicznych M = n + 1

1 H NMR - wartości przesunięć chemicznych ppm dla wybranych elementów strukturalnych

1 H NMR - Tablice korelacji spektralno-strukturalnych Wartości przesunięć chemicznych wybranych fragmentów strukturalnych

Przewidywanie widma 1 H NMR dla cząsteczki CH 3 -CH 2 -CH 2 -Br a:b:c = 3:2:2 a b c a) CH 3 ~ 0,85 ppm, natężenie 3H, tryplet, stała sprzężenia J 7 Hz b) CH 2 - ~ 1,85 ppm, natężenie 2H, sekstet, stała sprzężenia J 7 Hz c) CH 2 -Br ~ 3,4 ppm, natężenie 2H, tryplet, stała sprzężenia J 7 Hz c a b

Przewidywanie widma 1 H NMR dla cząsteczki CH 3 -CH 2 -CH 2 -COOH a:b:c:d = 3:2:2:1 a b c d -COOH ppm a) ~0.9 tryplet b) ~2.2 sekstet c) ~2.4 tryplet -CH 2 - CH 3 - d) ~ 10-13 singlet -CH 2 - c

Przewidywanie widma 1H NMR dla cząsteczki a) CH3 ~ 1,6 ppm, 3H, tryplet, J 7 Hz c O b O b) CH2- ~ 4,3 ppm, 2H, kwartet, J 7 Hz c) ~ 7 ppm, 5H, multiplet, J 7 Hz a:b:c=3:2:5 a

Widma 1 H NMR cząsteczek symetrycznych b c a a:b:c = 3:2:2 = 6:4:4 C 8 H 14 O 4

Rozpoznawanie struktury na podstawie widm IR oraz 1 H NMR C 4 H 7 N = 2 = C+1-H/2-X/2+N/2 C N C-H CH2 CH3 -CH 3 -CH 2 - -C N

Rozpoznawanie struktury na podstawie widm IR oraz 1 H NMR c.d. C 4 H 7 N = 2 a:b:c=3:2:2 2,3 ppm a 1,05 ppm CH 3 -CH 2 -(CH 2 -C N) CH 3 -CH 2 -CH 2 -C N c b a) CH 3 -C-C, b) CH 2 -C-C N, c) CH 2 -C N, tryplet więc CH 3 -(CH 2 -C) 1,65 ppm sekstet więc (CH 3 -)-CH 2 -(CH 2 -C N) tryplet więc (-CH 2 )-CH 2 -C N

Spektroskopia w Internecie - strony edukacyjne IR (spektroskopia w podczerwieni) Jamrógiewicz Z. http://www.mlyniec.gda.pl/~chemia/ogolna/ir.htm Strona podaje definicję częstości grupowych oraz w bardzo zwięzły sposób wyjaśnia zasady interpretacji widm IR, techniki jego rejestracji, oraz wiadomości na tematu interferometru. Jest to strona prywatna prowadzona przez mgr farmacji i chemika i przeznaczona dla uczniów i studentów niższych lat.

Spektroskopia w Internecie - strony edukacyjne IR Spectroscopy Tutorial University of Colorado at Boulder, Chem. Dept., USA http://orgchem.colorado.edu/hndbksupport/irtutor/tutorial.html Tutorial uczy charakterystycznych częstości grupowych poszczególnych klas związków chemicznych: alkanów, alkenów, alkinów, związków aromatycznych, alkoholi, ketonów itd. Zaletą tego tutorialu jest umieszczenie zinterpretowanych widm IR - przy pasmach zaznaczono odpowiadające im grupy i rodzaj drgania. Tutorial zawiera listę charakterystycznych częstości grup, wykład nt. teorii spektroskopii IR oraz praktyczne rady w jaki sposób interpretować widmo IR. W niniejszej prezentacji wykorzystano widma IR tej witryny.

Spektroskopia w Internecie - strony edukacyjne Infrared Spectroscopy Michigan State University, USA http://www.cem.msu.edu/~reusch/virttxtjml/spectrpy/infrared/infrared.htm Tutorial uczy interpretacji widm IR: podaje definicję częstości drgań, typy drgań, tablice korelacyjne dla podstawowych klas związków, a także przykłady zinterpretowanych widm. Ponadto zamieszczone są zadania z interpretacji widm IR, jednakże rozwiązanie ich wymaga umiejętności interpretacji widm MS.

Spektroskopia w Internecie - strony edukacyjne Welcome! Colby College, USA http://www.colby.edu/chemistry/jcamp/irhelper.html Witryna jest tutorialem uczącym interaktywnie interpretacji widm IR. Wyświetlane są kolejne widma IR związków, na podstawie których należy rozpoznać cechy strukturalne. Program prowadzi studenta krok po kroku, zadając mu pytania o poszczególne cechy strukturalne (np. czy związek jest aromatyczny?) i podając odpowiedzi do wyboru. W przypadku błędnej odpowiedzi, program wyświetla odpowiedni komentarz.

Spektroskopia w Internecie - strony edukacyjne Chemist Byrd J., CSU, Chemistry Department, USA http://wwwchem.csustan.edu/tutorials/infrared.htm Strona uczy interpretacji widm IR, zawiera tablicę z charakterystycznymi częstościami grupowymi dla poszczególnych klas związków chemicznych oraz zinterpretowane widma IR, na których podano pochodzenie pasm tj. związane z nimi grupy i drgania.

Spektroskopia w Internecie - strony edukacyjne Applications of 1 H-NMR Spectroscopy http://www.science-and-fun.de/1hbuch/english/index.html Kurs, przeznaczony dla początkujących studentów. Ułatwia samodzielne nauczenie się podstaw teoretycznych spektroskopii 1 H-NMR. W trakcie nauki program stawia studentowi pytania, podając odpowiedzi do wyboru. W przypadku nieprawidłowej odpowiedzi program zadaje dodatkowe pytania, podaje dodatkowe wyjaśnienia, a następnie powraca do zadanego pytania dając studentowi możliwość ponownego przemyślenia problemu i wybrania właściwej odpowiedzi. Witryna podaje również korelacje spektralno-strukturalne 1 H-NMR.

Spektroskopia w Internecie - strony edukacyjne 1 H NMR Spectroscopy Wake Forest University, NC,USA http://www.wfu.edu/~ylwong/chem/nmr/h1/ Strona zawiera krótkie wprowadzenie do teorii widm NMR oraz zadania uczące projektowania widm 1 H NMR dla podanej struktury związku organicznego. Zadania polegają na zaprojektowaniu i narysowaniu widm 1 H NMR dla związków chemicznych podanych na liście, a następnie skontrolowaniu ich poprawności przez porównanie z widmami tych substancji zapamiętanymi w programie. Uruchomienie opcji projektowania widma wymaga zainstalowania programu Shockwawe.com. Instalacja taka uruchamia się automatycznie, ze strony programu 1 H NMR Spectroscopy.

Spektroskopia w Internecie - strony edukacyjne Organic Chemistry OnLine. Spectroscopy University of Illinois at Chicago http://www.chem.uic.edu/web1/ocol-ii/win/spec.htm Strona uczy interpretacji widm IR, 1 H-NMR, 13 C-NMR, MS. Strona zawiera: - krótkie wprowadzenie do teorii spektroskopii IR, 1H-NMR, 13C-NMR - test sprawdzający wiedzę z teorii spektroskopii z odpowiedziami - część ćwiczeniową - nauczanie rozpoznawania elementów budowy cząsteczki związku organicznego o znanym wzorze sumarycznym (składzie jakościowym) na podstawie widm IR, 1 H NMR, 13 C NMR lub MS

Spektroskopia w Internecie - strony edukacyjne Internetowe bazy spektralne (bezpłatne) SDBS Integrated Spectral Data Base System for Organic Compounds National Institute of Advanced Industrial Science and Technology http://www.aist.go.jp/ RIODB/SDBS/menu-e.html Baza zawiera m. in. obszerny zbiór widm IR, 1 H-NMR, 13 C-NMR, MS

Spektroskopia w Internecie - strony edukacyjne Internetowe bazy spektralne (bezpłatne) NIST Chemistry WebBook, NIST Standard Reference Database National Institute of Standards and Technology, USA http://webbook.nist.gov/chemistry Baza informacji o związkach chemicznych, zawierająca, m.in. ich widma UV/Vis, IR, MS (lecz nie dla wszystkich związków bazy).

Spektroskopia w Internecie - strony edukacyjne Internetowe bazy spektralne (bezpłatne) Science and Fun Pages http://www.science-and-fun.de/tools/ Baza zawiera informacje dotyczące grup funkcyjnych i ich charakterystycznych absorpcji IR oraz 1 HNMR. Ponadto na stronie jest dostępny program do projektowania widm 13 CNMR wybranych typów związków chemicznych.

Podręczniki 1. Zieliński W., Rajcy A, Metody spektroskopowe i ich zastosowanie do identyfikacji związków organicznych, WNT, Warszawa 2000 2. Silverstein R. M., Webster F.X., Kiemle D.J. Spektroskopowe metody identyfikacji związków organicznych, PWN, Warszawa 2007 3. Szafran M, Dega-Szafran Z., Określanie struktury związków organicznych metodami spektroskopowymi. Tablice i ćwiczenia, PWN, Warszawa 1988 a także Podręczniki, różnych autorów, z zakresu analizy instrumentalnej, zawierające rozdziały dotyczące metod spektralnych.

Spektrometria mas (Mass Spectrometry MS) Otrzymywanie widma MS: - jonizacja badanego związku - rozpad na naładowane fragmenty (jony) - przyspieszanie fragmentów polem elektrycznym - rozdzielenie strumienia jonów wg stosunku ich masy do ładunku, m/e - pomiar natężenia prądu jonowego odpowiadającego poszczególnym jonom dodatnim widmo MS M - e M + A + + m o cząsteczka obojętna jon molekularny jon fragmentacyjny cząsteczka obojętna lub rodnik

Rozpad na jony zachodzi tak długo, dopóki każdy z powstających kolejno jonów ma dość energii wewnętrznej, aby ulegać dalszej reakcji. Seria rozpadów ustalona na podstawie widma MS droga fragmentacji Drogi fragmentacji tworzą schemat fragmentacji charakterystyczny dla badanego związku chemicznego M + - mo A + - mo A B + - m o B C + - m o C itd. - n o - p o A B E + G + itd. - n o E F + itd.

Informacje otrzymywane z widma MS: masa cząsteczkowa związku (pasmo jonu molekularnego) wzór sumaryczny związku (z wykorzystaniem intensywności pasm izotopowych i tablic Beynona) stopień nienasycenia związku C 1 H 2 X 2 N 2 ważniejsze jony fragmentacyjne, fragmenty odszczepione, główne drogi fragmentacyjne struktura związku

CH 3 -CO + Widmo MS CH 3 -CO-O-CH 2 -CH 3 CH 3 + + CH 2 -CH 3 + O-CH 2 -CH 3 Jon macierzysty [CH 3 -CO-O-CH 2 -CH 3 ] +

Literatura 1. IR Spectroscopy Tutorial, University of Colorado at Boulder, Chem. Dept., USA http://orgchem.colorado.edu/hndbksupport/irtutor/tutorial.html 2. Infrared Spectroscopy, Michigan State University, USA http://www.cem.msu.edu/~reusch/virttxtjml/spectrpy/infrared/infrared.htm 3. Welcome!, Colby College, USA, http://www.colby.edu/chemistry/jcamp/irhelper.html 4. Chemist. Byrd J., CSU, Chemistry Department, USA, http://wwwchem.csustan.edu/tutorials/infrared.htm 5. Applications of 1H-NMR Spectroscopy, http://www.science-and-fun.de/1hbuch/english/index.html 6. 1 H NMR Spectroscopy, Wake Forest University, NC,USA http://www.wfu.edu/~ylwong/chem/nmr/h1/ 7. Organic Chemistry OnLine. Spectroscopy University of Illinois at Chicago http://www.chem.uic.edu/web1/ocol-ii/win/spec.htm 8. SDBS Integrated Spectral Data Base System for Organic Compounds http://www.aist.go.jp/ RIODB/SDBS/menu-e.html 9. Zieliński W., Rajcy A, Metody spektroskopowe i ich zastosowanie do identyfikacji związków organicznych, WNT, Warszawa 2000 10. Silverstein R. M., Webster F.X., Kiemle D.J. Spektroskopowe metody identyfikacji związków organicznych, PWN, Warszawa 2007 11. Szafran M, Dega-Szafran Z., Określanie struktury związków organicznych metodami spektroskopowymi. Tablice i ćwiczenia, PWN, Warszawa 1988