Алифатик ва ароматик гетероатомли бирикмаларнинг масс-спектрлари
Гетероароматик бирикмаларнинг масс-спектрларини кўриб чиқишдан аввал алифатик гетероатомли бирикмаларнинг масс-спектрларидаги қонуниятлар билан танишиб, кейин улар билан ароматик халқали бирикмаларни солиштириш, фарқларини билиш ва бўлакли ионларнинг ҳосил бўлиш шароитларини кўриб чиқиш мақсадга мувофиқ ҳисобланади.
Алифатик гетероатомли бирикмаларнинг қуйидаги бирикмалари масс-спектрларини кўриб чиқамиз:
a) R-X: бунда xOH, Ge, SH, OR, SR, NH2, NHR, NR2. Агар R нинг ўрнига метил гурухи бўлса, СН3-Х бирикмадаги боғларнинг барқарорлиги қуйидаги қаторда камайиб боради:
F>OH>CI>NH2>SMe>SH>Br>J
Молекуляр ионларнинг барқарорлиги эса қуйидагича кетма-кетликда бўлади:
SMе>NH2>SH>OMe>OH>J>Br>CI.
Шундай қилиб, молекуладан молекуляр ионга ўтилганда C-J, C-S ва C-N боғларнинг мустахкамлиги ортади, бунга сабаб J, S, N лар мусбат зарядни барқарорлаштириш хусусиятига эга.
б) R-X бирикмадаги углерод-гетероатом орасидаги боғнинг узилиши водород атомининг бир атомидан иккинчи атомига ўтиши билан боғлиқ:
Спектрда сувнинг осон чиқиб кетиши билан боғлиқ бўлган кичик интенсивликдаги молекуляр ион ҳосил бўлади.
в) -ҳолатдан гурухларнинг осон ажралиб чиқиб кетиши (-узилиш)
Агар гетероатом бензол халқаси билан тўғридан тўғри боғланган бўлса моддаларда боғларнинг оддий узилиши содир бўлади:
Infraqizil
Маълумки, кимёвий боғлар орқали боғланган атомлар молекулани ташкил этади. Кимёвий боғ билан боғланган атомларнинг харакатини пружина орқали боғланган шарлар харакатига ўхшатиш мумкин, яъни уларнинг харакатини икки хил харакат (чўзилувчан ва қисқарувчан) нинг бир бирига қўшилишидан деб қараш мумкин.
Агар пружина тортиб туриб, кейин қўйиб юборилса, аввалги мувозанат ҳолига келгунча гармоник тебраниш содир бўлади. Бу тебраниш частотаси қуйидаги формула билан изоҳланиб, частота билан массалар орасидаги боғланишни ифодаловчи Гук қонуни деб юритилади.
(9)
F-куч доймийси (константаси) ёки бошланғич ҳолатга қайтарувчи куч.
mz - айрим массаларнинг ўртача миқдори.
(10)
Тебраниш молекула харакатининг шакли сифатида квант назариясига бўйсунади. Бу назарияга асосан, тебранма харакатнинг энергияси исталган қийматларга эга бўлмасдан, балки қуйидаги тенгламани қаноатлантириши керак:
(11) 0,1.2,3....
- тебраниш частотаси
v - исталган сон, ноль ҳам бўлиши мумкин ёки тебраниш квант сони.
Икки атомли молекула тебраниш энергиясининг поғоналари 11-расмда ифодаланган бўлиб, бунда r-нинг қиймати атомлар орасидаги боғнинг узайиши ёки қисқаришига боғлиқ, вертикал тарзда кўрсатилган чизмалар эса асосий ўтишларни ва уларнинг обертонларини (2) ифодалайди.
11-расм. Икки атомли молекула тебраниш энергиясининг поғоналари.
Yamr spektrlarining tuzilishi
Спектрометрларнинг сезгирлигини баҳолаш учун этилбензолнинг тўртхлорли углероддаги 1%-ли эритмасининг спектри ёзилиб, сигналларнинг бир-биридан ажралиб чи-қиш ҳолати ўрганилади.
Спектрометрнинг сигналларни ажратиш қобилияти сигналлар орасидаги масофани аниқлаш ва айрим сигналларнинг кенглиги 0,5 герцдан ошмаслиги билан белгиланади (32-расм).
32-расм. Этилбензолнинг 1-ли эритмасининг спектри.
Спектрометрларнинг энг асосий қисмларига яна намунани бир хил температурада ушлаб турадиган механизм, интегратор ва сигналлар интенсивлигини жамлайдиган қу-рилмаларни киритиш мумкин.
Спектрометрнинг температура билан боғланган қисми-нинг хизмати шундан иборатки, бундан фойдаланиб намунани -170° дан 250° гача оралиқда спектрларини ўрганиш мумкин, бу эса органик моддаларнинг фазовий тузилишлари ва айрим бирикмаларда эритма ҳолатида таутомер шакллар борлигини аниқлашда ёрдам беради.
ЯМР нинг формуласига (23) эътибор берилса, -резонанс частотаси маълум кучланишдаги магнит майдонида магнит моментнинг қиймати билан белгиланади. Агар спин қиймати J12, ташқи магнит майдонининг кучланиши Но10000 гс (гаус) га тенг бўлса, ЯМР формуласи ёрдамида ҳисоблаб айрим атом ядроларининг частота қийматларини олиш мумкин.
|
(магнит момент)
|
(частота)
|
1Н
|
2,7927
|
42,577 МГц
|
13С
|
0,70216
|
10,705 МГц
|
19F
|
2,6273
|
40,055 МГц
|
Юқоридаги қийматлардан шундай хулосага келиш мумкин, яъни намунани протон бўйича спектрини ўрганишда спектрометрдаги генераторнинг импульс миқдори 42,5 МГц дан кам бўлмаслиги лозим, чунки шундай шароитда ЯМР формуласидаги қонуниятга тўла жавоб берилади.
ЯМР спектроскопиясининг амалиётда кенг миқёсда ишлатиладиган тури - протон магнит резонанси (ПМР) бўлиб, кейинги қисмларда ПМР нинг параметрлари ва аҳамияти ҳақида батафсил танишиб чиқилади.
Do'stlaringiz bilan baham: |