确定有机物的结构
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一、在研究有机化合物的过程中,往往要对未知物的构造加以测定,或要对所合成的目的物进展验证构造。
其经典的方法有降解法和综合法。
降解法是在确定未知物的分子式以后,将待测物降解为分子较小的有机物,这些较小的有机物的构造式都是的。
根据较小有机物的构造及其他有关知识可以判断被测物的构造式。
综合法是将构造的小分子有机物,通过合成途径预计*待测的有机物,将合成的有机物和被研究的有机物进展比拟,可以确定其构造。
经典的化学方法是研究有机物构造的根底,今天在有机物研究中,仍占重要地位。
但是经典的研究方法花费时间长,消耗样品多,操作手续繁。
特别是一些复杂的天然有机物构造的研究,要花费几十年甚至几代人的精力。
近代开展起来的测定有机物构造的物理方法,可以在比拟短的时间内,用很少量的样品,经过简单的操作就可以获得满意的结果。
近代物理方法有多种,有机化学中应用最广泛的波谱方法是紫外和可见光谱,红外光谱,以及核磁共振谱〔氢谱、碳谱〕,一般简称"四谱〞。
二、经典化学方法1、特点:以化学反响为手段一种分析方法2、分析步骤〔1〕测定元素组成:将样品进展燃烧,观察燃烧时火焰颜色、有无黑烟、剩余,再通过化学反响,检测C、H、O等元素含量,得到化学式〔2〕测定分子摩尔质量:熔点降低法、沸点升高法〔3〕溶解度实验:通过将样品参加不同试剂,观察溶解与否,来进展构造猜想〔4〕官能团实验:通过与不同特殊试剂反响,判断对应的官能团构造〔例:D-A反响形成具有固定熔点的晶体——存在共轭双烯〕〔5〕反响生成衍生物,并与构造的衍生物进展比拟。
三、现代检测技术〔一〕紫外光谱(Ultraviolet Spectra,UV)(电子光谱)1、根本概念〔1〕定义:紫外光谱法是研究物质分子对紫外的吸收情况来进展定性、定量和构造分析的一种方法。
〔2〕特点:UV主要产生于分子价电子在电子能级间的跃迁,并伴随着振动转动能级跃迁,是研究物质电子光谱的定量和定性的分析方法。
有机物分子式和结构式的确定一、有机物分子式的确定1.有机物组成元素的判断一般来说,有机物完全燃烧后,各元素对应产物为:C→CO2,H→H2O,Cl→HCl。
某有机物完全燃烧后若产物只有CO2和H2O,则其组成元素可能为C、H或C、H、O。
欲判定该有机物中是否含氧元素,首先应求出产物CO2中碳元素的质量及H2O中氢元素的质量,然后将碳、氢元素的质量之和与原有机物质量比较,若两者相等,则原有机物的组成中不含氧;否则,原有机物的组成含氧。
2.实验式(最简式)和分子式的区别与联系(1)最简式是表示化合物分子所含各元素的原子数目最简单整数比的式子。
不能确切表明分子中的原子个数。
注意:①最简式是一种表示物质组成的化学用语;②无机物的最简式一般就是化学式;③有机物的元素组成简单,种类繁多,具有同一最简式的物质往往不止一种;④最简式相同的物质,所含各元素的质量分数是相同的,若相对分子质量不同,其分子式就不同。
例如,苯(C6H6)和乙炔(C2H2)的最简式相同,均为CH,故它们所含C、H元素的质量分数是相同的。
(2)分子式是表示化合物分子所含元素的原子种类及数目的式子。
注意①分子式是表示物质组成的化学用语;②无机物的分子式一般就是化学式;③由于有机物中存在同分异构现象,故分子式相同的有机物,其代表的物质可能有多种;④分子式=(最简式)n。
即分子式是在实验式基础上扩大n倍,。
3.确定分子式的方法(1)实验式法由各元素的质量分数→求各元素的原子个数之比(实验式)→相对分子质量→求分子式。
(2)物质的量关系法由密度或其他条件→求摩尔质量→求1mol分子中所含各元素原子的物质的量→求分子式。
(3)化学方程式法利用化学方程式求分子式。
(4)燃烧通式法利用通式和相对分子质量求分子式。
由于x、y、z相对独立,借助通式进行计算,解出x、y、z,最后求出分子式。
[例1] 3.26g样品燃烧后,得到4.74gCO2和1.92gH2O,实验测得其相对分子质量为60,求该样品的实验式和分子式。