ภาคผนวก ก เฉลยค...

32
ภาคผนวก ก เฉลยคาถามท้ายบท บทที1 บทนา 1. 2. 3. 3.1) รังสียูวี ; electronic transition, vibrational transition, rotational transition 3.2) ย่านอินฟราเรดไกล; rotational transition 3.3) รังสีวิซิเบิล; electronic transition, vibrational transition, rotational transition 3.4) คลื่นวิทยุ ; rotational transition 3.5) ย่านอินฟราเรดกลาง; vibrational transition, rotational transition 4. 5. 5.1) 300 nm 5.2) 10 -4 cm 5.3) 540 m 5.4) 9.2x10 -6 GHz 6. 6.1) 33.13x10 -21 J 6.2) 7.89x10 -21 cal 6.3) ข้อ 1) 6.02x10 -2 nm ข้อ 2) 0.17x10 9 cm -1 ข้อ 3) 17.64 Hz 6.4) 3.1x10 -19 J; 4.6x10 5 MHz 6.5) 79.5x10 -31 J 7. 8. 9. 10. 11. 12. 12.1) DBE = 4; 12.2) DBE = 7; 12.3) DBE = 2 13. 13.1) DBE = 1; 13.2) DBE = 1; 13.3) DBE = 6; 13.4) DBE = 2 14. C 10 H 16 15. C 10 H 18 O

Upload: others

Post on 26-Jan-2020

8 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

ภาคผนวก ก เฉลยค าถามทายบท

บทท 1 บทน า 1. 2. 3. 3.1) รงสยว; electronic transition, vibrational transition, rotational transition

3.2) ยานอนฟราเรดไกล; rotational transition 3.3) รงสวซเบล; electronic transition, vibrational transition, rotational transition 3.4) คลนวทย; rotational transition 3.5) ยานอนฟราเรดกลาง; vibrational transition, rotational transition

4. 5. 5.1) 300 nm 5.2) 10-4 cm 5.3) 540 m 5.4) 9.2x10-6 GHz 6. 6.1) 33.13x10-21 J

6.2) 7.89x10-21 cal 6.3) ขอ 1) 6.02x10-2 nm ขอ 2) 0.17x109 cm-1 ขอ 3) 17.64 Hz 6.4) 3.1x10-19 J; 4.6x105 MHz 6.5) 79.5x10-31 J

7.

8.

9. 10. 11. 12. 12.1) DBE = 4; 12.2) DBE = 7; 12.3) DBE = 2 13. 13.1) DBE = 1; 13.2) DBE = 1; 13.3) DBE = 6; 13.4) DBE = 2 14. C10H16 15. C10H18O

2

บทท 2 อลตราไวโอเลตและวซเบลสเปกโทรสโกป 1. 2. 2.1) *, n * 2.2) *, *, *, * 2.3) *,

n * 2.4) *, *, *, *, n *, n *

3. 4. สาร b>c>a

5. 6. 7. ยกเวนคลอโรฟอรม เนองจากจดความยาวคลนตาสดทดดกลนรงสของคลอโรฟอรม (max 237

นาโนเมตร) ซงมากกวา max ของสารตวอยาง 8. ใชเอทานอลรอยละ 95 เนองจากเอทานอลสมบรณจะมเบนซนปนอย จงไมเหมาะเปนตวทาละลาย 9. จากสตร A = bc แทนคา = 142,500; b = 1; c = [(0.1x10-3)/321]/(50x10-3)

ดงนน A = 0.8878

10. 11. 12. 12.1) เกดเรดชฟต เนองจากประจลบบนออกซเจนสามารถเกดเรโซแนนซกบวงเบนซน ทาให

ระบบไพยาวขน 12.2) เกดบลชฟต เนองจาก –COO ไมสามารถเกดเรโซแนนซกบวงเบนซนได 13. 13.1) ขอ 1) 269 nm ขอ 2) 256 nm ขอ 3) 262 nm ขอ 4) 335 nm ขอ 5) 275.5 nm

ขอ 6) 235 nm ขอ 7) 226 nm ขอ 8) 244.5 nm 13.2) ขอ 1) max = 253+5+(3x5)+5 = 278 nm ขอ 2) max = 214+30+5(5)+2(5) =

279 nm ขอ 3) max = 253+2(5)+4(5) = 283 nm ขอ 4) max = 214+3(5)+5+0 = 234 nm ขอ 5) max = 320 nm (M=5, n=5, Rendo=1, Rexo=0)

13.3) ขอ 1) max = 215+12+35 = 262 nm ขอ 2) max = 202+2(12)+5 = 231 nm ขอ 3) max = 215+[12+3(18)]+2(30)+5+39 = 385 nm

14. 14.1) บอกได โดยโครงสรางทรานส- ดดกลนรงสนอยกวาโครงสรางซส- เนองจากผลความเกะกะ (steric effect) ของหมฟนล ทาใหอเลกตรอนใน p-ออรบทลซอนเหลอมไดยาก 14.2) บอกไมได

15. สาร a และสาร c 16. เพราะความบดเบยวของโมเลกล 17. 17.1) 2-Methyl-1-cyclohexene carboxyaldehyde

17.2) 2,4-Dichlorobenzoic acid

3

บทท 3 อนฟาเรดสเปกโทรสโกป 1. โครงสาร (a) (c) และ (d) 2. 3(5) – 6 = 9 3. CO2 โครงสรางเปนเสนตรง สวน SO2 โครงสรางไมเปนเสนตรง 4. 4.1) ความเครยดของวง 4.2) เรโซแนนซ 5. 5.1) (a) > (b) เพราะสาร (b) เกดเรโซแนนซ พนธะ C=O มสมบตพนธะเดยวมากขน คา k ลดลง

5.2) C N > C N เพราะ คา k ของพนธะสามมากกวาพนธะเดยว 6. เนองจากผลพนธะไฮโดรเจน ดงน

H3C CH

3

O O

( , cm-1)keto tautomer

1,723 (C=O stretching asym.)1,706 (C=O sym.)

H3C CH

3

O O

enol tautomer1,622 (C=O stretching H-bonding)2,400-3,200 (O-H H-bonding)

H

7. ได คอ ซส-2-บวทน จะมพกของพนธะ C=C (แบบยด) ความถในชวง 1,620-1,680 cm-1 แตจะไม

ปรากฏในสเปกตรมของทรานส-2-บวทน และชวง 650-1,000 cm-1 จะมลายบงชระหวางซส- และทรานส- ไมเหมอนกน

8. เนองจากสเปกตรม (1) มการสนของพนธะ =C-H (แบบยด) ของไวนลโปรตอน ดงนน สเปกตรม (1) คอ 2-Methyl-2-propen-1-ol และสเปกตรม (2) คอ Cyclohexanol

9. 9.1) 2-methyl propanal 9.2) Ethyl vinyl ether 9.3) Methyl salicylate

H

O

CH

3CH

2-O-CH=CH

2

OHOCH

3

O

9.4) n-Pentane 9.5) Propiophenone 9.6) N,N-Dimethylformamide CH3(CH2)3CH3

O

N H

O

9.7) Chloroacetic acid 9.8) Benzonitrile 9.9) cis-3,4-Dimethyl-2-pentene

Cl OH

O

C N

9.10) Cyclohexanol

OH

4

บทท 4 โปรตอนนวเคลยรแมกนทกเรโซแนนซ ตอนท 1 1. H (CH3) = 1,380/300 = 4.6 และ H (OH) = 720/300 = 2.4 2. (CH3) = 4.6x500 = 2,300 Hz และ (OH) = 2.4x500 = 1,200 Hz 3. = 10-2.43 = 7.57 4. เมไทนโปรตอนของโครงสราง (1) (ppm) 3.2 โครงสราง (2) (ppm) 4.97 และโครงสราง (3) (ppm) 7.29

5. H (ortho-) 8.80 H (meta-) 7.97 และ H (para-) 8.45 6. ผลเรโซแนนซทาใหไวนลโปรตอนถกกาบงมากขน 7. 7.1) หมไนโทรเปนหมดงอเลกตรอน เกดผลเหนยวนามากกวาผลเรโซแนนซ

7.2) H3 อยใกลหมไนโทรมากกวา H2 จงถกกาบงนอยกวา 7.3) ถงแมวา H1 จะอยหางจากหมไนโทรเทากน แตมคา มากกวา H3 เนองจากผลของ

แมกนทกอะนโซโทรป 8. 8.1) cal (ppm) 2.8 (Ha), 1.2 (Hb)

8.2) cal (ppm) 4.19 (Ha), 1.30 (Hb), 2.10 (Hc) 8.3) cal (ppm) 1.6 (Ha), 1.6 (Hb) 8.4) cal (ppm) ของ CH2 (Ha) = 1.20 + -OR + β-Br = 1.20 + 2.30 + 0.80 = 4.30 cal (ppm) ของ CH2 (Hb) = 1.20 + -Br + β -OR = 1.20 + 2.15 + 0 = 3.35 8.5) cal (ppm) ของ CH3 (Ha) = 0.90 + -OR = 0.90 + 2.45 = 3.35 cal (ppm) ของ CH3 (Hb) = 0.90 + β -OR = 0.90 + 0.40 = 1.30 8.6) cal (ppm) ของ CH3 (Ha) = 0.90 + -CO2R = 0.90 + 1.20 = 2.10 cal (ppm) ของ CH2 (Hb) = 1.20 + -O(CO)R = 1.20 + 2.95 = 4.15 cal (ppm) ของ CH3 (Hc) = 0.90 + β -O(CO)R = 0.90 + 0.40 = 1.30 8.7) cal (ppm) ของ Ha = 5.25 + 2.11 = 7.36 cal (ppm) ของ Hb = 5.25 – 0.35 = 4.9 cal (ppm) ของ Hc = 5.25 – 0.64 = 4.61 8.8) cal (ppm) ของ Ha = 5.25 – 0.02 = 5.23 cal (ppm) ของ Hb = 5.25 – 0.01 = 5.24 8.9) cal (ppm) ของ Ha = 5.25 – 0.29 – 0.28 = 4.68 cal (ppm) ของ Hb = 5.25 – 0.13 – 0.22 = 4.90 8.10) cal (ppm) ของ Ha = 7.36 – (0.18)x2 = 7.00 cal (ppm) ของ Hb = 7.36 – 0.18 – 0.21 = 6.97

5

cal (ppm) ของ Hc = 7.36 – (0.11)x2 = 7.14 8.11) cal (ppm) ของ Ha = 7.36 + 0.32 + 0.77 = 8.45 cal (ppm) ของ Hb = 7.36 + 0.77 + 0.2 = 8.33 cal (ppm) ของ Hc = 7.36 + 0.32 + 0.25 = 7.93 cal (ppm) ของ Hd = 7.36 + 0.11 + 0.14 = 7.61 8.12) cal (ppm) ของ Ha = 7.36 + 0.45 = 7.81 cal (ppm) ของ Hb = 7.36 + 0.12 = 7.48 cal (ppm) ของ Hc = 7.36 + 0.23 = 7.59

9. หมเมทลโครงสราง (1) มคา (ppm) 1.1 ซงถกกาบงนอยกวาหมเมทลของโครงสราง (2) เนองจากหมฟนลของโครงสราง (2) เกดอนตรกรยากบหมเมทล จงจดเรยงตวตงฉากกบระนาบ

10. 10.1) (ppm) 6.10 (Ha) และ 7.71 (Hb) เนองจากผลเรโซแนนซมากกวาผลเหนยวนา 10.2) (ppm) 6.31 (Ha) และ 5.99 (Hb) เนองจากผลเหนยวนามากกวาผลเรโซแนนซ 10.3) Ha อยตาแหนงแอกเซยลจะถกบดบงมากกวา Hb ซงอยตาแหนงอควอเทอเรยล เนองจาก

อนตรกรยาของอเลกตรอนคโดดเดยว (ppm) ของ Hax มากกวา Heq เทากบ 0.48 10.4) (ppm) 7.73 (Ha) และ 8.53 (Hb) เนองจาก Hb เกดแรงผลกแวนเดอรวาลสมากกวา 10.5) (ppm) 3.52 (Ha) และ 1.4 (Hb) เนองจากผลเหนยวนาของหมไฮดรอกซล 10.6) (ppm) 4.48 (Ha) และ 3.92 (Ha) เนองจาก Ha จะเกดแรงผลกแวนเดอรวาลสมากกวา

Ha

OHH H

10.7) (ppm) 3.53 (Ha) และ 3.75 (Hb) เนองจากผลเชงแมกนทกอะนโซโทรปของพนธะค โดย

Ha อยในบรเวณสนามแมเหลกทตยภมมทศเตรงขามกบ B0 จงถกกาบงมากกวา Hb 10.8) (ppm) 2.48 (Ha) และ 3.01 (Hb) เนองจากผลเชงแมกนทกอะนโซโทรปของพนธะสาม

โดย Hb อยในบรเวณสนามแมเหลกทตยภมมทศเดยวกบ B0 จงถกกาบงนอยกวา Ha 10.9) (ppm) 6.50 (Ha) และ 5.90 (Hb) เนองจาก Hb ไดรบอทธพลจากแมกนทกอะนโซโทรป

ของหมคารบอนล 2 หม ซงโปรตอนอยในระนาบเดยวกบหมคารบอนลจงถกกาบงนอยกวา Ha 10.10) (ppm) <8 (Ha) และ 9.24 (Hb) เนองจาก Hb อยใกลกบหมคารบอนลจงไดรบอทธพล

จากแมกนทกอะนโซโทรป ซงโปรตอน Hb อยในระนาบเดยวกบหมคารบอนลในบรเวณสนามแมเหลกทตยภมมทศเดยวกบ B0 จงถกกาบงนอยกวา Ha

6

10.11) (ppm) -0.5 (Ha) เนองจาก Ha อยเหนอวงแอโรแมตก (10e) ในขณะท (ppm) 2.55 (Hb) อยเหนอวงทไมใชแอโรแมตก โปรตอน Hb จะไดรบผลจากอะนโซโทรปของพนธะคซงมอทธพลนอยกวา

10.12) สารประกอบนเปนแอนนลน มระบบแอโรแมตก (18e) (ppm) -3.64 (Ha) เนองจาก Ha อยภายในวง ในขณะท (ppm) 9.82 (Hb) อยนอกวง

10.13) หมเมทลตาแหนงออรโท- บนเบนซนจะเกดอนตรกรยากบหมเมทลบนพนธะค ทาใหหม- ฟนลจดเรยงตวในทวางตงฉากกบพนธะค มคา (ppm) 5.28 (Hb) จะถกกาบงมากกวาหมเมทลตาแหนงพารา- ( (ppm) 5.31 (Ha))

10.14) Ha อยตาแหนงแอกเซยล ( (ppm) 0.04) จะถกกาบงมากกวา Hb ( (ppm) 0.06) ซงอยตาแหนงอควอเทอเรยล เนองจากผลเชงแมกนทกอะนโซโทรป

10.15) เมอหมฟนลจดเรยงตวตงฉากกบระนาบจะทาให Hb ( (ppm) 6.63) ถกกาบงมากกวา Ha

( (ppm) 7.30) 10.16) เนองจากผลเชงแมกนทกอะนโซโทรปของวงไซโคลโพรเพน ทาให Hb ( (ppm) 3.30) ซง

อยแนวระนาบเดยวกบวงไซโคลโพรเพน จงถกกาบงนอยกวา Ha ( (ppm) 3.13)

11. 11.1) (4n+2)e = 18e โดยท n = 4 เรยกวา [18] แอนนลน เปนแอโรแมตก

11.2) 4ne = 24e โดยท n = 6 เรยกวา [12] แอนนลน เปนแอนตแอโรแมตก

11.3) 4ne = 8e โดยท n = 2 เรยกวา [10] แอนนลน เปนแอนตแอโรแมตก

12. สาร (1) (4n+2)e = 14e โดยท n = 3 เปนแอโรแมตก ดงนน (ppm) ของ Ha -3.95 และ

Hb 7.95 สวนสาร (2) 4ne = 16e โดยท n = 4 เปนแอนตแอโรแมตก (ppm) ของ Ha 21.24 และ Hb -2.56 ถง -3.14

13. m-Nitroaniline (ppm) 7.54 (H-1), 7.48 (H-2), 7.26 (H-3), 6.95 (H-4) 2-Chloro-5-nitrobenzoic acid (ppm) 8.55 (H-1), 8.35 (H-2), 7.86 (H-3) p-Chloronitrobenzene (ppm) 7.53 (H-1), 8.18 (H-2)

14. สารท (1) (ppm) H-1 > H-3 > H-2 และสารท (2) (ppm) H-3 > H-2 > H-1 15. (ppm) ของโปรตอน COOH มากกวา CHO

7

บทท 5 โปรตอนนวเคลยรแมกนทกเรโซแนนซ ตอนท 2 1. 1.1) 5 สญญาณ ของโปรตอนไมสมมล ไดแก -CH3, β-CH3, CHBr หรอ H-1, =CH หรอ H-2 และ =CH หรอ H-3

1.2) 4 สญญาณ ของโปรตอนไมสมมล ไดแก OCH3, H-1 และ H-2 และ H-3 1.3) 4 สญญาณ ของโปรตอนไมสมมล ไดแก CH3, CHCl, =CH, CH3C= 1.4) 4 สญญาณ ของโปรตอนไมสมมล ไดแก 2xCH3C= และ 2xCH= 1.5) 2 สญญาณ ของโปรตอนไมสมมล ไดแก CH และ CH2 1.6) 5 สญญาณ ของโปรตอนไมสมมล ไดแก –CHO, OCH2O, H-1, H-2 และ H-3 1.7) 3 สญญาณ ของโปรตอนไมสมมล ไดแก OH, CH2O และ CH3C 1.8) 4 สญญาณ ของโปรตอนไมสมมล ไดแก CH2, CH= และ 2xCH3 1.9) 5 สญญาณ ของโปรตอนไมสมมล ไดแก OH, CH2, CH3, H-1 และ H-2 1.10) 6 สญญาณ ของโปรตอนไมสมมล ไดแก CHO, CH2, H-1, H-2, H-3 และ H-4 1.11) 3 สญญาณ ของโปรตอนไมสมมล ไดแก CH2, H-1 และ H-2 1.12) 7 สญญาณ ของโปรตอนไมสมมล ไดแก CH3CHN, CH3CHN, 2xNH2, 2xH-2 และ CH3CH2 1.13) 12 สญญาณ ของโปรตอนไมสมมล ไดแก H-1 (ax), (CH3)3C, CH3CH, H-4 (eq) โปรตอน

ตาแหนงแอกเซยลและอควอเทอเรยลท H-2, H-3, H-5 และ H-6 1.14) 5 สญญาณ ของโปรตอนไมสมมล ไดแก NH, -H, β-CH3, β-H และ -CH3 1.15) 3 สญญาณ ของโปรตอนไมสมมล ไดแก CH3CH2, CH3CH2 และ CH2NO2 1.16) 4 สญญาณ ของโปรตอนไมสมมล ไดแก CH3, CH และ CH2 (, )

2. 2.1) เปนโปรตอนสมมลทางเคม และไมเกดการการคควบ 2.2) ไมเปนโปรตอนสมมล เนองจากตดกบไคแรลคารบอน และเกดการการคควบเจมนล (2JHH) 2.3) เปนโปรตอนสมมลทางเคม และไมเกดการการคควบ 2.4) เปนโปรตอนสมมลทางแมเหลก และไมเกดการการคควบ 2.5) เปนโปรตอนสมมลทางแมเหลก และไมเกดการคควบกน 2.6) ไมเปนโปรตอนสมมล เนองจากโครงรปเกาอทงสองของวงไซโคลเฮกเซนมความเสถยรเทากน

แอกเซยลโปรตอนจะเปลยนเปนอควอเทอเรยลและในทางกลบกน ทาใหไมสมมลกน แตโปรตอนทงสองเกดการการคควบเจมนล (2JHH)

OH

OHH

2

H1

H

H2

1

2.7) เปนโปรตอนสมมลทางแมเหลก และไมเกดการคควบกน

8

2.8) ไมเปนโปรตอนสมมล และเกดการการคควบเจมนล (2JHH) 3. พนธะเดยวหมนได ดงนนปกตทอณหภมหอง สญญาณเรโซแนนซของเมทลนโปรตอนจะปรากฏเปน

คาเฉลย ยกเวนอณหภมตามาก ๆ โปรตอนทงสองจะเกดการแยกสญญาณได

H

Br BrCl

H2

H1

H1

Br

Br

ClH

2

H

Br BrH

1

ClH2 H

Br BrH

2

H1

Cl

4. 4.1) H-1/H-4 และ H-2/H-3 สมมลกนทางเคม 4.2) H-1/H-2 สมมลกนทางแมเหลก 4.3) H-1/H-4 และ H-2/H-3 สมมลกนทางเคม 4.4) H-1/H-4 และ H-2/H-3 สมมลกนทางเคม

5. 5.1) อตราสวนอนทกรล คอ 5 : 2 : 3 ซงนาจะเปนโครงสราง A หรอ B ซงสญญาณท (ppm) 5 (2H, CH2) ของโครงสราง B เมทลนโปรตอนอยตดกบ -O- และวงเบนซน ทาใหปรากฏความถ เรโซแนนซสงกวาของโครงสราง A ดงนน สเปกตรมจงเปนของโครงสราง B คอ Benzyl acetate ท (ppm) 2.06 (3H, CH3), 5.09 (2H, CH2O), 7.33 (5H, Ar) 5.2) พจารณาจากรปแบบการแยกสญญาณ สเปกตรมเปนของโครงสราง B

6. 6.1) (ppm) 4.35 (2H, d, CH2OH), 4.95 (1H, br s, NH2), 5.01 (1H, t, CH2OH) 6.2) (ppm) 7.10 (1H, br s, NH), 3.27 (2H, q, NHCH2), 2.82 (2H, t, CH2NH2), 1.99 (3H, s, CH3), 1.35 (2H, br s, NH2)

7. อธบายกลมพกเปน doublet of triplet (dt) ของแอมโนเนยแคตไอออน ดงน

N CH3CH

3

HC

HNH

CH3CH

3as a doublet

H

as a triplet 8. 8.1) (ppm) 2.58 (1H, septet, CH(CH3)2), 2.14 (3H, s, CH3CO), 1.11 (6H, d, CH(CH3)2)

8.2) (ppm) 7.00 (2H, d, H-2 และ H-3), 6.72 (2H, d, H-1 และ H-4), 5.20 (1H, s, OH), 2.25 (3H, s, CH3)

8.3) (ppm) 2.45 (2H, quintet, CH2CH2) และ 3.9 (4H, t, CH2O) 8.4) (ppm) 8.75 (1H, d, J = 2.63 Hz, H-1), 8.40 (1H, dd, J = 8.81, 2.63 Hz, H-2) และ

7.82 (1H, d, J = 8.81 Hz, H-3) 8.5) (ppm) 4.21 (2H, q, J = 2.5 Hz, CH2), 2.01 (1H, s) และ 1.85 (3H, t, J = 2.5 Hz, CH3) 8.6) (ppm) 3.49 (2H, t, CH2CH2-Br), 1.90 (2H, m, CH2CH2CH2Br) และ 1.00 (3H, t,

CH3CH2)

9

8.7) ปรากฏ 4 สญญาณ ดงน

OOH

Cl

OH

Cl

s

s

dd

symmetry

8.8) ปรากฏ 3 สญญาณ

Ha

Ha

Hb

ClCl

Hb

Hc

Cl

t q t

Hb

Jab

= Jbc

8.9) ปรากฏ 3 สญญาณ

Cl OHO3.76 (t)

2.87 (t)

11.8 (s)

9. แตละสญญาณเปน doublet มคา J เทากน กลาวคอ (ppm) 6.90: J = (6.92 – 6.89) x 300 = 9 Hz (ppm) 7.451: J = (7.48 – 7.45) x 300 = 9 Hz จากคา J เทากบ 9 เฮรตซ แสดงวา แอลคนมไอโซเมอรแบบซส-

10. โปรตอน a, b และ c สญญาณแยกเปน doublet of doublet (dd) โดย Jac (trans-) > Jbc (cis-) > Jab (gem)

11. สาร (1) ระบบสปน ABX3 สาร (2) ระบบสปน AB สาร (3) ระบบสปน AB2 สาร (4) ระบบสปน ABM สาร (5) ระบบสปน A2B2 และสาร (6) ระบบสปน ABX

10

12. โครงสราง ดงน

12.1 NH

O

12.8

OHO C

6H

10O

2

12.2

H

H

H

OOCH

2CH

3Ethyl propenoate

12.9 O

12.3

H

Cl

H

Cl

cis-1,3-Dichlropropene

12.10 HOOC OCH2CH

2CH

3

12.4 OBr

12.11 HN

12.5 Cl Allyl chloride 12.12 O2N

O

H

12.6 O C5H10O

12.13 O

O

12.7 OCH3

Cl Cl C7H6Cl2O

12.14 C8H

14

จากขอ 12.7 C7H6Cl2O จะไมใชไอโซเมอรน เนองจากมรปแบบสญญาณทแตกตางกน ดงภาพ

11

บทท 6 คารบอน-13 นวเคลยรแมกนทกเรโซแนนซและนวเคลยรแมกนทกเรโซแนนซ 2 มต

1.

H3C C

H

OHCCH

3

CH3

C CH3

H

H 10 carbon

20 carbon

30 carbon 10 carbon20 carbon

10 carbon

20 carbon

30 carbon

20 carbon

CC C

C

CH3H

HH

HH

HHH

H

2. 2.1) 4 สญญาณ ไดแก C-1, C-2 = C-6, C-3 = C-5, C-4 2.2) 3 สญญาณ ไดแก C-1 = C-6, C-2 = C-5. C-3 = C-4 2.3) 6 สญญาณ ไดแก C-1, C-2, C-3, C-4, C-5, C-6 2.4) 4 สญญาณ ไดแก C-1, C-2 = C-6, C-3 = C-5, C-4 2.5) 6 สญญาณ ไดแก C-1, C-2, C-3, C-4, C-5, C-6 2.6) 4 สญญาณ ไดแก C-1, C-2 = C-6, C-3 = C-5, C-4 2.7) 2 สญญาณ ไดแก C-1 = C-4, C-2 = C-3 = C-5 = C-6

3. 3.1) คา C ของ C-1 มากกวา C ของ C-2 เนองจากผลของชนดไฮบรไดเซชนและผลเชงแมกนทกอะนโซโทรป 3.2) คา C ของ C-1 มากกวา C ของ C-2 เนองจากผลของหมเมทลซงเปนหมใหอเลกตรอน สงให

C-2 ถกกาบงมากกวา C-1 3.3) คา C ของ C-1 นอยกวา C ของ C-2 เนองจากผลเหนยวนา 3.4) คา C ของ C-1 นอยกวา C ของ C-2 เนองจาก C-1 เปน methyl carbon สวน C-2 เปน

quaternary carbon 3.5) คา C ของ C-1 มากกวา C ของ C-2 เนองจากผลเหนยวนาและผลเชงแมกนทกอะนโซโทรป 3.6) คา C ของ C-1 นอยกวา C ของ C-2 เนองจากผลเหนยวนา

4. ดงน

O

O

14.2

60.6

179.941.4129

127

127126 129

135

12

5. จากสเปกตรม 13C NMR

H3C CH

2CH

3

O

Br-CH2-CH

2-BrCH

3-CH-BrCH

3

(1) (2) (3)spectrum

6. Methyl propanoate

CH3CH

2-C-OCH

3

O

7. สเปกตรม 13C NMR ของไอโซเมอรสารอนทรยทมสตรโมเลกล เทากบ C9H12 ดงน

CH3

H3C CH

3spectrum (1)

CH3H

3C CH

3

spectrum (2)

H3C CH

3

CH3

spectrum (3) 8. 8.1) สตรโมเลกล เทากบ C6H10O3

H

3CH

2C O CH

2CH

3

O O

8.2) สตรโมเลกล เทากบ C6H4Br2

BrBr

9. โครงสราง (1) ม 4 สญญาณ

CH3 CH

3 OHH

3C CH

3

(1) (2) (3)

4 signals 6 signals 2 signals

13

10.

(ppm)

13C NMR off-resonance couplingin TMS

020406080100120140160180

H3C C

ClCH

2Cl

Cl

CH3CH

2C TMS

H3C Si

CH3CH

3CH3

11. เฉลยตามสเปกตรมในขอ 10

TMS (tetramethylsilane)H3C Si

CH3CH

3CH3

12. โครงสรางของสารอนทรยทมสตรโมเลกล เทากบ C3H5Cl3 คอ

C CH

ClCl

HCH

3Cl 13. โครงสรางของสารอนทรยทมสตรโมเลกล เทากบ C13H12O2 คอ

OCH3

OH

3.8

5.5

NOE

NOE

6.9

7.2

7.07.27.47.6 (ppm)7.17.37.5

1H NMR 300 MHz

2.02 2.03

0.90 0.93 0.89 1.00

6.9

OCH3

OH7.55 (2H, d)7.4 (2H, t)

7.3 (1H, t)

7.2 (1H, d, J = 2 Hz)

7.1 (1H, dd, J = 8, 2 Hz) 6.9 (1H, d, J = 8 Hz)

14

14. การคควบระหวางโปรตอนกบโปรตอน

O2N NO

21

2 23

โปรตอน H-H COSY (3JHH) H-H COSY-LR (3-4JHH) TOCSY (>4JHH)

H-1 - H-2 H-2 H-2 H-3 H-1, H-3 H-1, H-3 H-3 H-2 H-2 H-1, H-2

15. สารทมสตรโมเลกล เทากบ C6H14O คอ n-Butyl ethyl ether

CH3CH

2-O-CH

2CH

2CH

2CH

3

n-Butyl ethyl ether 16. สารทมสตรโมเลกล เทากบ C4H10O คอ 2-Butanol

CH3CH

2CH-CH

3

OH

1 2 3 4

โปรตอน H (ppm) อะตอมคารบอน C (ppm) H-1 0.93 C-1 10.01 (q) H-2 1.46 C-2 32.07 (t) H-3 3.71 C-3 69.28 (d) H-4 1.17 C-4 22.81 (q)

17. สารทมสตรโมเลกล เทากบ C5H12O คอ 3-Methyl-1-butanol (ppm)

CH3-CH-CH

2-CH

2-OH

CH3

0.9 1.6 1.4 3.7 2.3

3-Methyl-1-butanol

18. สารทมสตรโมเลกล เทากบ C5H8O2 คอ

H

H3C H

OCH3O

sdd

m

15

19. ความสมพนธระหวางโปรตอนกบโปรตอนในสเปกตรม H-H COSY-LR (3-4JHH) ดงน

(ppm)

(p

p m)

H-H COSY-LR

N

NBr 1 2

346

7

8

H-1

H-9

H-6

H-4H-7

H-3

H-29

20. ความสมพนธระหวาง C-H ดวยเทคนค HMBC เฉพาะหม OCH3 และ CH3

HMBCO

O OCH3

H3CO

CH3

OH

21. สเปกตรม 1H NMR ปรากฏสญญาณท (ppm) 0.87 (H-1), 1.11 (H-6), 1.36 (H-2), 1.52 (H-3),

3.27 (H-4) และ 3.29 (H-5) และสเปกตรม 13C NMR ปรากฏสญญาณท (ppm) 13.5 (C-1), 15.0 (C-6), 19.4 (C-2), 32.1 (C-3), 66.0 (C-5) และ 70.1 (C-4)

(ppm)

60

40

50

70

3 12

30

10

20

HMBC (2-3JCH

)

5 43 2

6 1

45

3

26

1

โปรตอน คควบกบโปรตอน

1 2, 3 2 1, 3, 4 3 1, 2, 4 4 2, 3 6 7

7 7, 9

9 7

โปรตอน สมพนธกบ C H-1 C-2. C-3 H-2 C-1, C-3, C-4 H-3 C-1, C-2, C-4 H-4 C-2, C-3, C-5 H-5 C-4, C-6 H-6 C-5

CH3-CH

2-CH

2-CH

2-O-CH

2-CH

3

1 2 3 4 5 6

16

22. โครงสราง A

(ppm)

4 235

4

2

3

5

m dd dd

d

CH3H-2 H-4 H-3

H1 -> H

3

23. สเปกตรม NOESY ของ 2-โบรโม-2-บวทน

H3C

BrH

CH3

Z-

H3C

CH3

H

BrE-

6

4

5

3

2

(ppm)

6

45 3 2

CH==CCH

3Br CH

3=C

6

4

5

3

2

(ppm)

6

45 3 2

CH==CCH

3Br CH

3=C

24. สารอนทรยมสตรโมเลกล เทากบ C9H16O4 คอ

O O

O O

OO

CH3

H2

H3

H4

(A)

1

17

บทท 7 แมสสเปกโทรเมตร 1. สารอนทรย มมวลโมเลกล เทากบ 128.168 (กาหนดให นาหนกเชงอะตอม 12C เทากบ 12.0107, 16O เทากบ 15.999 และ 1H เทากบ 1.00794)

สตรโมเลกล C8H16O = (8x12.0107) + (16x1.00794) + (1x15.999) = 128.21164 C10H8 = (10x12.0107) + (8x1.00794) = 128.17052 ดงนน มสตรโมเลกล เทากบ C10H8

2. จากโจทย m* 46.9 (คาจรง) m* = (66)2/93 = 46.8 (คาคานวณ) ดงนน ไอออนกงเสถยร (m*) ท m/z 46.9 เกดจากไอออนท m/z 93 แตกเปนไอออนชนสวนท m/z 66

3. เบสพกท m/z 91 ไอออนโมเลกล ท m/z 92 และ 3) พกไอโซโทป ท m/z 93 4. จบคสเปกตรมแมสกบสารอนทรย ดงน

m/z

rela

tive

a bu n

danc

e

29

108 [M]110 [M+2]

20 30 40 50 60 70 80 90 100 110

20

40

60

80

100

(1)

CH3CH

2-Br

m/z

rela

tive

a bu n

danc

e

76

77

103 [M]

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

20

40

60

80

100

(2)

CN

18

m/z

rela

tive

a bu n

danc

e

29

15

43

10 4020 5030 600

50

100

(3)

58 [M]

5. รปแบบการแตกเปนชนสวน 5.1 3,3-Dimethyl heptane ท m/z (%) 128 [M] (no peak), 113 (2), 99 (14), 71 (91), 43

(100)

aa + CH

3m/z 113b

c

m/z 71

c

b

+ CH3CH

2

m/z 99+ m/z 43

as a base peak

5.2 Methyl cyclohexane ท m/z (%) 98 [M] (41), 83 (100), 70 (33), 55 (83)

m/z 98

+ CH3

m/z 83

+ CH2=CH

2

m/z 70

CH3

CH3

CH3

CH3

+ CH3

m/z 55

as a base peak

19

5.3 Bicyclo [2.2.2] oct-2-en-5-ol ท m/z (%) 124 [M] (5), 80 (100), 79 (64)

m/z 124

OHOH OHOH

m/z 80

-

H

-H

m/z 79

as a base peak

5.4 n-Heptane ท m/z (%) 100 [M] (11), 71 (46), 57 (48), 43 (100), 29 (31)

m/z 100

+ CH3CH

2m/z 71

-CH2=CH

2

m/z 43

as a base peak

-C4H

9-C3H

7

m/z 57

-CH2=CH

2

CH3CH

2m/z 29

-C5H

11

5.5 Limonene ท m/z (%)136 [M] (18), 68 (100)

+

m/z 68

m/z 136 as a base peak

20

5.6 1-Hexyne ท m/z (%) 82 [M] (4), 81 (12), 67 (100), 39 (29)

+H

H C CH CH2

propagyl ion (m/z 39)

H+ CH

3

m/z 82

m/z 67 as a base peak

a

b

c

a

b

c

H

H+ H

m/z 81

5.7 3-Hexyne ท m/z (%) 82 [M] (98), 67 (100)

+ CH3

m/z 82 m/z 67 as a base peak

5.8 Cyclohexane ท m/z (%) 84 [M] (72), 56 (100)

+ CH2=CH

2

m/z 84 m/z 56 as a base peak

5.9 4-Octene ท m/z (%) 112 [M] (32), 83 (20), 55 (99), 41 (100)

m/z 112+ CH

3CH

2m/z 83

1,3-hydride shift

1,4-hydride shift

+

m/z 41 as a base peak

+

m/z 55

21

5.10 3-Hydroxy cyclohexene ท m/z (%) 98 [M] (41), 97 (40), 70 (100), 83 (38)

OHor

OHH

OH+ H

m/z 98 m/z 97

OH

OH

m/z 98

OH

H

OHH -CH3

OH OH

m/z 83

OH OH+ CH

2=CH

2

m/z 98 m/z 70 as a base peak

5.11 1-Octanol ท m/z (%) 130 [M] (no peak), 112 (5), 84 (41), 41 (100), 31 (49)

H2C OH H

2C OH

+ H2O +

OH +m/z 74 m/z 31

HOH

m/z 84

O-HH

- H2O

m/z 112+

m/z 41

m/z 41as a base peak

+

22

5.12 Ethyl methyl ether ท m/z (%) 60 [M] (23), 59 (6), 45 (100), 31 (22)

m/z 60

O- CH

3

-CH2=CH

2

H3C O m/z 45 as a base peak

m/z 60

OH-H

m/z 59

OH

O H

m/z 31

H3C

5.13 Ethyl-1-methyl propyl ether ท m/z (%) 102 [M] (2), 87 (10), 73 (55), 59 (35), 57 (24), 45 (100), 29 (41)

O

m/z 102

- CH3CH

2

m/z 73

HOH + CH

2=CH

2m/z 45as a base peak

O

m/z 102

- CH3

m/z 87

OH

+ CH2=CH

2OH

m/z 59

O

m/z 102

a ba bO O + CH

3CH

2

m/z 57 m/z 29+

O

5.14 2-Methyl-2-propanol ท m/z (%) 74 [M] (3), 59 (100), 57 (28)

+ CH3H

3C C

CH3OH

CH3a

b

a

b

H3C C

CH3OH

m/z 74

m/z 59

H3C C

CH3

CH3

+ OH

m/z 57as a base peak

23

5.15 2,4-Dimethyl pentaldehyde ท m/z (%) 114 [M] (no peak), 58 (72), 57 (45), 43 (100), 29 (30)

HO

+C OH C OHm/z 29

OH

HH O

H+

m/z 58

m/z 114

HO

HO

+

m/z 57

CH3

-CH3

HOH

m/z 43as a base peak

5.16 4-Heptanone ท m/z (%) 114 [M] (12), 86 (3), 71 (71), 58 (9), 43 (100)

+ COO O

+m/z 114 m/z 71 m/z 43

as a base peak

O H OH-CH2=CH

2

m/z 86

O OH

-CH2=CH

2

OH

m/z 58

24

5.17 Cyclopentanone ท m/z (%) 84 [M] (52), 69 (1), 56 (13), 55 (100), 41 (37)

O O

m/z 84

-CH2=CH

2

O

m/z 56

O

HCH

3

O O

m/z 55

+ CH3CH

2

CH3

O

C Om/z 69

-CH3 + CO

m/z 41

as a base peak

5.18 n-Propyl acetate ท m/z (%) 102 [M] (no peak), 87 (2), 61 (39), 59 (12), 43 (100), 42 (15)

OO

a

b

a

b

+

+

OO

H OHO

+CH

2

H

OO H

HOH

OH

OO

m/z 87O

m/z 43 as a base peak

m/z 42

m/z 61

m/z 102

CH3

-COO

m/z 59

H

+ O

25

5.19 Octanoic acid ท m/z (%) 144 [M] (1), 127 (1), 115 (8), 101 (21), 87 (19), 84 (26), 73 (62), 60 (100)

HO

O

127

73

115

101

87

O H

HO

O H

HO

OHHOm/z 60

+

OHHO +

m/z 84

as a base peak

5.20 Methyl butyrate ท m/z (%) 102 [M] (1), 74 (71), 71 (55), 59 (24), 43 (100)

OCH3

O

a

b

a

b

+

OH

OCH3

OH

OCH3

+

OCH3

O

m/z 59O

OCH3

+

m/z 71

-CO

m/z 43

m/z 74

m/z 102

as a base peak

5.21 N-butylacetamide ท m/z (%) 115 [M] (3), 100 (3), 44 (10), 43 (39), 30 (100)

H3C N

H

O100 43

H3C N

H

O

b

a

b

H2C N

H

OCH

2

H-Pr

H2C C O + NH

2=CH

2m/z 30Ethenone

H3C N

H

OH

2C N

O

HH

a

H2C C O +

Ethenone

H2N

m/z 44

-CH2CH

3 as a base peak

26

5.22 Allyl acetate ท m/z (%) 100 [M] (20), 57 (23), 57 (41), 43 (100), 41 (20)

OO

a

b a

b

OO

O+

m/z 43as a base peak

m/z 100-CH

3

-COO

m/z 57

Om/z 42

+ H2C C O

Ethenoneas a ketene

m/z 85

5.23 N,N-diethylacetamide ท m/z (%) 115 [M] (32), 100 (10), 87 (1), 58 (100), 43 (27)

H3C N

Oa

b

a

b

CH3

+ O C N

+ NC OH3C

H2C C O +

Ethenone

m/z 115

m/z 100

m/z 43

H3C N

O

H2C N

O

Hm/z 100

NH

m/z 58

-CH3

as a base peak

5.24 n-Butyl isopropyl methyl amine ท m/z (%) 129 [M] (21), 114 (55), 86 (100), 58 (50), 44 (96)

NMe

MeMe

NMe

Me

m/z 129 m/z 86H+ N

MeH

m/z 44

+a b a

b

CH3

NMe

Me+

H

m/z 114

+ HNMe

Mem/z 58

as a base peak

27

5.25 Decanenitrile ท m/z (%)153 [M] (0.2), 152 (1), 124 (7), 110 (26), 97 (38), 96 (44), 82 (51), 68 (35), 55 (40), 54 (52), 41 (100)

NC H C NHH

2C +

m/z 41as a base peak

NCH

( )4

+

NH

m/z 97

C N

HC N-H

m/z 153 m/z 152

C N54

68

82

96

110

124

138

m/z 153

m/z 153

5.26 1-Bromohexane ท m/z (%) 164 [M] (8.3)/166 [M+2] (8.0), 135 (8.3)/137 (8.0), 107 (1.2) /109 (1.0), 85 (18.2), 57 (100), 43 (66.4)

Br Br

Br

m/z 164/166 (1:1)

-Br

m/z 85

+ CH2=CH

2

m/z 57as a base peak

H

a

b

a

b

+m/z 43

m/z 164/166 (1:1) m/z 135/137 (1:1)

-CH3CH

2 Br + CH2=CH

2

m/z 107/109 (1:1)

28

5.27 n-Hexylamine ท m/z (%) 101 [M] (4), 44 (5), 30 (100)

NH2

NH2

NH2

m/z 101

+ CH2=NH

2m/z 30 as a base peak

+m/z 44

5.28 2-Chloroheptane ท m/z (%) 134 [M] (4.1)/136 [M+2] (1.3), 105 (10.2)/107 (3.5),

99 (5.2), 98 (17.5), 57 (36.2), 56 (100.0)

Cl Cl

m/z 134/136 (3:1) m/z 105/107 (3:1)

-CH3CH

2

Cl

m/z 134/136 (3:1)

H Cl-H

CH +m/z 56as a base peak

m/z 98

+ HClH H

Cl

-Cl

+m/z 57m/z 99

5.29 Isobutyl benzene ท m/z (%) 134 [M] (25), 92 (61), 91 (100), 65 (11), 39 (14)

m/z 134 m/z 91

-HC CH -HC CH

m/z 65 m/z 39

H+

m/z 92

as a base peak+

29

5.30 Methyl p-toluate ท m/z (%) 150 [M] (32), 119 (100), 91 (45)

O

OCH3

O

H3C H

3C

m/z 119 as a base peak

-OCH3 -CO

H3C

m/z 91m/z 150

5.31 N-phenyl ethanamide ท m/z (%) 135 [M] (30), 93 (100), 66 (18), 65 (12), 43 (24)

+ CH2=C=O

m/z 135m/z 43

HN CH

3O OH

3C

NH+

HN O

H

NH2

m/z 93as a base peak

-HCN H H

m/z 66m/z 135

-HH

m/z 65

5.32 Proproxy benzene ท m/z (%) 136 [M] (26), 94 (100)

O

H CH3

O+

CH3

m/z 94as a base peak

30

6. รปแบบการแตกเปนชนสวนผานเรโทรดลส-แอลเดอร ดงน

4-Phenyl cyclohexene

+

m/z 104m/z 158

m/z

rela

tive

a bu n

danc

e

39

30 1300

50 150

100

655177

25

50

91

11070 17090

75

104

129115

158 (M)

(1)

3-Phenyl cyclohexenem/z 158

+

m/z 130

m/z

rela t

iv e a

bun d

a nc e

39

130

30 1300

50 150

100

6751 7725

5091

11070 170

75103

129

115

158 (M)

143(2)

90

4-Phenyl cyclohexene

3-Phenyl cyclohexene

31

7. หาสตรโครงสราง 1) สารประกอบแอโรแมตก X ปรากฏท m/z (%) 121 [M] (2.3), 120 (22.8), 92 (10.5), 91

(100) และสารประกอบแอโรแมตก Y ปรากฏท m/z (%) 121 [M] (2.4), 120 (23.6), 106 (9.2), 105 (100)

X Y

91

105

2) คโทน A ท m/z (%) 120 [M] (22), 105 (83), 77 (100), 43 (21)

CH3

O77

105

43Acetophenone

3) เอสเทอร B ท m/z (%) 136 [M] (38), 105 (100), 77 (64)

OCH3

O77

105

Methyl benzoate

4) สาร C มสตรโมเลกล เทากบ C9H10O สเปกตรมแมสท m/z (%) 134 [M] (34), 119 (12), 91

(100), 65 (17), 43 (71)

m/z 119

CH3

O

91

43

O-CH

3

8. Compound X คอ Benzyl bromide

Br

91

32

65170

50

17239

25

100

175

relat

i ve a

bund

anc e

60

91

20

51

m/z

40

80

15075 100 1250

compound X

Compound Y คอ คอ Chlorobenzene

77

Cl

51

112 [M]100

7030 40

rela

ti ve

abu n

d anc

e

60

20

77

m/z

40

80

10060 11080 900

5010 20

114 [M+2]

compound Y