Eine Verbindung mit der Summenformel C7H14O2 zeigt die folgenden IR-, 1H-NMR- und 13C-NMR-Spektren. Schlagen Sie eine Struktur für diese Verbindung vor?

Antworten:

Warnung! Lange Antwort. Die Verbindung ist Isopropylbutyrat.

Erläuterung:

Schritt 1. Beginnen Sie mit der Summenformel

Die Formel lautet "C"_7"H"_14"O"_2. Die Formel eines Alkans mit sieben Kohlenstoffatomen lautet "C"_7"H"_16.

Die beiden fehlenden Wasserstoffe geben an, dass die Verbindung eine Doppelbindung oder einen Ring enthalten muss.

Schritt 2. Analysieren Sie das IR-Spektrum

Der starke Höhepunkt bei "1730 cm"^"-1" bestätigt das Vorhandensein eines Carbonyls "C=O" Gruppe.

Es gibt keine Beweise für "OH" oder oben strecken "3000 cm"^"-1"Also gibt es keine "OH" Gruppe.

Die andere "O" Atom kann Teil einer Estergruppe sein. Dies steht im Einklang mit der hohen Wellenzahl für die Carbonylgruppe und der starken Bande bei "1200 cm"^"-1" ("C-O" strecken?).

Schritt 3. analysieren Sie die ""^1"H" NMR-Spektrum

Die Spitzen und vorläufigen Zuordnungen sind:

ulbb(δ"/ppm"color(white)(m)"H atoms"color(white)(m)"Multiplicity"color(white)(mmll)"Assignment"color(white)(mmmm))
0.9color(white)(mmmmm)3color(white)(mmmm)"triplet"color(white)(mmmmmm)"CH"_3color(white)(l)"adjacent to CH"_2
1.3color(white)(mmmmm)6color(white)(mmmm)"doublet"color(white)(mmmmmll)("CH"_3)_2color(white)(l)"adjacent to CH"

1.7color(white)(mmmmm)2color(white)(mmmm)"multiplet"color(white)(mmmmm)"CH"_2
2.2color(white)(mmmmm)2color(white)(mmmm)"triplet"color(white)(mmmmmml)"CH"_2color(white)(l)"adjacent to CH"_2
5.0color(white)(mmmmm)1color(white)(mmmm)"septet"color(white)(mmmmmml)"CH adjacent to "("CH"_3)_2"

Typische Muster sind

"1H:6H doublet-septet = -CH"("CH"_3)_2
"3H doublet = CH"_3"CH"_2"-"
"2H doublet = -CH"_2"CH"_2

Meine vorläufige Vermutung ist Isopropylbutyrat.

color(white)(ll)"CH"_3"CH"_2"CH"_2"C(=O)OCH"("CH"_3)_2"
δcolor(white)(l)0.9color(white)(m)1.7color(white)(ll)2.2color(white)(mmmmll)5.0color(white)(ll)1.3

Schritt 4. analysieren Sie die ""^13"C" NMR-Spektrum

Das Spektrum umfasst alle sieben Kohlenstoffatome.

ulbb(δ"/ppm"color(white)(m)"No."color(white)(m)"Assignment")
color(white)(ll)13color(white)(mmmm)1color(white)(mm)"CH"_3
color(white)(ll)18 color(white)(mmmm)1color(white)(mm)"CH"_2
color(white)(ll)21 color(white)(mmmm)2color(white)(mm)("CH"_3)_2

color(white)(ll)36 color(white)(mmmm)1color(white)(mm)"CH"_2"C=O"
color(white)(ll)68 color(white)(mmmm)1color(white)(mm)"CHOR"
172color(white)(mmmm)1color(white)(mml)"RCOOR"

Dies bestätigt, dass die Verbindung Isopropylbutyrat ist.

color(white)(ll)"CH"_3"CH"_2"CH"_2"C(=O)CH"("CH"_3)_2"
δcolor(white)(l)13color(white)(m)18color(white)(m)36color(white)(ml)172color(white)(mll)68color(white)(m)21