BỘ GIAO DUC VA ĐÀO TAO ĐẠI HỌC QUOC GIA THÀNH PHO HỒ CHÍ MINH ĐẠI HỌC SƯ PHAM $ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ˆ Đề tài: UNG DUNG QUANG PHO TỬ NGOẠI TRONG HOA HOC HỮU CO Giáo viên hướng dẫn: #6 THỊ TINH Gido vién phan bién: PHAM THỊ NGỌC ANH Sinh viên thực hiện: LÊ THỊ THANH THỦY Niên khóa: 1995-1999 rong quá tris thực hs lận vier nay, en da hf dvge rất nibs sự ch dn .tÝu Aÿ ý kiến ola qu thdy ob. Nhận đây, em kí: g4) Bi cÁm on chân thank dén cde thầy A, 4X: hột be CB HỒ Thị Tinh da nhật rừt: huống dan gip Ad em trang quá trÈ#: thực hiện va nan thành l (Ân vn (2 Man Ty Nạx: Ath Aa ie ain xy ima nàng ý biển quay bas dé em hoàn thận tốt. Lian van nà): Tất ch che thấy a1 trang thoalta Do thực hện trang déu ken tuong dé al nit, Gr dds tiên bm quen uới công tÁc natin alu kina bac gn Ax, tài kêu nghiên aly con thi, trith dé doc shch nidc rand con han chế. , cho rên thông thế trát: thà ring sa sót.
Kất mong nhận dug cá: ý tiến 1Ý A2 phê bith xÂy ding ala che thẩy cA va cdc bạn MỤC LUC £69 2V DAK ¬ á4„ !: COSO LY THUYET VE PHO TH NGOM N~mQœM5è®w 1. CÁC mc NẴNG LƯỢNG ĐIỆN TY VÀ ®ƯỚC CHUYỀN 3. SY LIÊN HỢP CUA CAC NHÓM MANG MÀU: 8. CAC PHƯƠNG PHAP THỰC NGHIỆM: 5.
SY HAP THY ĐẬC TRUNG CỦN CẮC HỢP CHẤT HỮU CO 5.1 Các hợp chất chỉ chứa các liên kết z (C-H, C-C) 5.2 Các lợp chất chứa liên kết đôi: 5,3 Các hợp chất chứa liên kết ba (poliin và enin) 5.4 nhóm mang mau cacbonyl: 5.5 Các nhám mang màu kiểu nhân thom 5.6 Hiệu ng không gian trong quang pho từ ngoại —ss=R~eaz PHAN 2. BAI 2Á? 1W DUNG kì oan I: Oya who PHỔ ĐỀ XAC ØỊNH HỢP CHẤT Cy THE OANG II. TÍNH GIR TRI Ker. Caer (PHỔ TỪ NGO§I) CUR CAC HỢP CHAT.
DẠNG III: Oya VỀ0 PHỔ ĐỂ xAc ĐỊNH CÔNG THIỨC Chu TẠO CoA MỘT HỢP CHAT nữt! Œđ. DANG IV: MỘT SỐ VẾU TỐ AnH HUONG ĐẾN PHS Cia CÁC HOP CHẤT, DANG IV: ®À! TẬP TONG HỢP PHAN 3. KE7 LUAN 2À2 LIEU 724/42 242/2 Lugn odn tốt nghiệp 1 L609 2 DAN a + | ién nay, việc ứng dung các phương pháp quang phổ vào hóa hoc, đặc biệt trong lĩnh vực hóa học hữu cơ, đã trở nên rất phổ hiến. Bằng phương pháp quang phổ tử ngoại, hồng ngoại.
cộng hưởng từ hat nhân, các nhà hóa học hữu cơ có thể tiến hành phân tích định tính cũng như định lượng một cách nhanh chóng và chính xác. Các nhà nghiên cứu hóa học hữu cơ ngày nay hay dùng phổ để phân tích cấu tạo và định lượng các chất. Khi tổng hợp xong một chất mới sau khi (hay trước khí) xác định điểm nóng chảy hay điểm sôi chất đó thì nghiên cứu tính chất phổ học cửa nó. Không thể có những loạt phan ứng nào cho ta biết nhiều thông tin nhanh chóng như phương pháp quang phổ.
Nhờ các phương pháp quang phổ ta có thể thu được những dd kiện quí báu vé cấu tric nội phân tử cũng như như tương tác giữa các phân tử, nhóm nguyền tử. Ngoài ra còn ứng dung phổ để giải các bài tập về cấu tạo của các hợp chất hữu cơ hay dựa vào phổ để xác định chất đớ thuộc loại hợp chất nào. Vì vay, đã gầy cho tôi một sự hứng thú say mé Um hiểu vé phổ. Tôi đã tìm hiểu những vấn để có liên quan đến lý thuyết về quang phổ tử ngoai để van dung vào giải một số dạng bài tập.
Với sự đam mé đó và được sự giúp đỡ cửa cô giáo hướng dẫn, tôi đã tiến hành làm luận văn với để tài về quang phổ Ut ngoai của các hyp chất hitu cơ Lugn odn tốt nghign 2 Phin t: 0Ø SỞ LY THUYET VE PHO TU NGOAT Phổ tử ngoại là đường cong biểu diễn sự phụ thuộc của cường độ hấp thu vào bước sóng hoặc tần số. Tất củ các phân tử hữu cơ hấp thu bức xạ trong vùng tử ngoại của phổ, Nhiệt lượng hấp thu gây ra sư phân phối lại diện tử hóa trị và ảnh hưởng đến cấu trúc và độ bền vững của phân tử. Vùng tử ngoại bất đầu từ 400 nm rồi chuyển qua phía đầu kia của phổ các tia Rdnghen mềm. Không phải tất cả các phần của vùng khá rộng này có thể đạt đến được bằng thực nghiệm.
Ở bước sóng dài hơn 190 am việc đo đạc có thể sử dụng máy quang phổ thông thường với lăng kính bằng thủy tỉnh thạch anh nóng chảy. Ở bước sóng nhỏ hơn 190 nm độ trong của thủy tinh thạch anh giảm xuống nhanh, lúc đó các phần tử cấu thành của không khí, đặc hiệt là Oxy bắt đầu hấp thụ manh nên phải thay đổi kỹ thuật đo. Do đó cần thiết chia vùng tử ngoại ra làm 2 phần: Vùng tử ngoại gin: A> 190 nm Vùng tử ngoại xa : A< 190 nm Vùng tử ngoại gần được sử dụng rộng rai trong hóa hữu cơ đến nghiên cứu cấu trúc. Việc hấp thụ trong vùng tử ngoại liên quan đến sự có mặt của các nhóm không no, các nguyên tử mang các cặp điện tử không liên kết.
Các Hidrocachon no không có các yếu tế cấu trúc này nên chỉ hấp thụ trong vùng tử ngoại xa, Nhóm dẫn đến sự hấp thụ trong vùng tử ngoại gắn gọi là ahóm mang màu hay cromopho. Do đó tất cả các nhóm không no và các dị tố chứa các cặp điện tử không liên kết cũng như vô số các kết cấu liên hợp của các nhóm mang mau đơn giản đẩy lùi sự hấp thụ vé phía sóng dài nên phân tử nào chứa một loạt các nhóm mang màu liên hợp có thể hấp thụ trong vùng nhìn thấy và tử ngoại, sự phân biệt này thco nguyên nhân sinh lý. Sự xuất hiện quang phổ tử ngoại là kết quả khi kích thích một số electron hóa trị, nhất là trong các Cromopho làm cho các clcctron đó chuyển từ mức năng lượng thấp đến mức năng lượng cao. Lugn ota tất nghiệp 3 2.
CAC MỨC NANG LƯỢNG ĐIỆN TỬ wa QUOC CHUVỀN Quan điểm cơ ban của thuyết cấu tao nguyên tử, các điện tử quanh hạt nhân chiếm các mức nang lượng cố định. orbital theo thứ tự tăng của năng lượng Is, 2s, 2p, 3s,. Ngoài ra các điện tử có Spin S có giá trị bằng 1/2 giống Proton, điện tử có hai trang thái m= + 1⁄4, nếu không có từ trường tác động lên nguyên tử thì năng lượng ở hai trạng thái này bằng nhau. Theo nguyên lý Pauli trên cùng một orbital, các diện tử phải có giá trị m khác nhau, có Spin ngược nhau.
Lượng tử bức xạ của một tần số thích hợp sẽ kích thích một điện tử chuyển lên orbital cao hơn có chứa chỗ trống. Bước chuyển này dùng để giải thích phổ nhìn thấy và phổ tử ngoai của các nguyên tử cô lập trongường khí, những điện tử không tham gia vào việc tạo thành liên kết là các điện tử ở lớp vỏ bên trong đều ở trên các orhital giống nhau, còn các điện tử liên kết ở trên các orbital khác các orbital của các nguyên tử riêng biệt một cách căn bản. Trong phép tính gắn đúng các hàm sóng của các orbital phân tử © và © có thể được biểu diễn như tổng, hiệu các ham sóng nguyên tử ® = a,-, +ai -,Ÿ, ®` =a,,-¥,-a,,°¥, Trong đó *,, ‘VY, : các hàm sóng của các nguyên tử a, là các hằng số bằng dun vị nếu như các nguyên tử giống nhau. Rõ ràng là sự kết hợp hai orbital nguyên tử cho ta hai orbital phân tử , tổng số các orbital vẫn giữ nguyên.
ˆ ở ~ Vy - We Wis Wis Œ- Wi + W2 Các orbital của phân uf Hạ a. Các mức năng lượng Lugn oan tốt ngiiện 4 Thí dụ xét phân tử Hạ, người ta tìm thấy các hàm sóng của các orbital phân tử như tổng, hiệu các hàm sóng Is của nguyên tử Hidro. Năng lượng của các orbital được sắp xếp theo thứ tự Phản liên kết ơ o Phản liên kết x x nang mm—————————— lượng Không liên kết n Liên kết x x Liên kết ơ Ơ * Phau logi ede kiểu eÍttyỂn thưức: se Sự chuyển mức N > V là sự chuyển mức clectron từ trạng thái liên kết lên trạng thái phản liên kết có năng lượng cao. Sự chuyển mức đối với electron ơ gọi là chuyển mức ơ” còn đối với electron x gọi là chuyển mifc x -> #” Sự chuyển mức ơ -> o° thể hiện ở vùng tử ngoại xa điển hình ở các hợp chất hidrocacbon no.
Còn sự chuyển mức x -> x° thường thể hiện ở vùng tử ngoại gần hoặc vùng khả kiến. « Sw chuyển mức N -> Q là sự chuyển mức các electron từ trạng théi không liên kết lên trạng thái phản liên kết có năng lượng cao hơn. Đặc điểm loại chuyển mức này xay ra rất ít, biểu hiện Ở giá trị nhỏ của hệ s, bao gồm hai loại chuyển mức n -> ø” (đối với alcol,.) chỉ thấy ở vùng tử ngoại xa hay tử ngoai gắn, chuyển mức n -> #* (xetôn) có thể xuất hiện ở vùng tử ngoại gần hay vùng khả biến. « Sv chuyển mức N -> l là sự chuyển mức electron từ trạng thái cơ bản lên trang thái có năng lương rất cao theo hướng ion hóa phân tử.
Vạch phổ chỉ thể hiện ở vững tử ngoại xa -“Đuận ota tất aghiép 5 Người ta thường khảo sát chuyển mức x -> x" và n -> Tr’. Cực dai của quang phổ ứng với từng loại phụ thuộc vào cấu trúc của phân tử chất hấp thụ và vào dung môi, một số yếu tố khác. Ảnh hưởng của dung môi được làm tiêu chuẩn nhận biết một số loại chuyển mức clectron. Khi tăng tính phân cực của dung môi, độ dài sóng ứng với sự chuyển mức n -> rr` thường giảm (hiệu ứng Hyprocrôm).
Các dung môi phân cực làm dịch chuyển các vạch ứng với sự chuyển mức x -> x” về phía sóng dài (hiệu ứng Batocrôm). SỰ LIÊN HỢP CUM CAC NHÓM MANG MAU: Chúng ta đã xét các bước chuyển có thể có của nhóm mang mau bước chuyển n -> n°, n -> ơ” có ý nghĩa thực tiễn, còn bước chuyển x -> 2° của olefin đơn giản phần lớn déu nằm ngoài vùng do đạc được của mấy quang phổ thông thường. Hai nhóm mang mau liên hợp với nhau thì chúng hap thụ ở các bước sóng lớn hơn là khi mỗi mội nhóm mang màu riêng rẽ. Bởi vậy cần xét đến những thay đổi có quan hệ đến các mức ning lượng của các orbital khi giữa các nhóm mang màu đơn giản có một liên kết.