Phân tích cấu trúc một số dẫn xuất 5,7 – di(tert butyl) 1,3 tropolon bằng các phương pháp phổ hiện đại

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC
––––––––––––––––––––––––

NGUYỄN QUANG THÀNH

PHÂN TÍCH CẤU TRÚC MỘT SỐ DẪN XUẤT 5,7- DI(TERTBUTYL)-1,3-TROPOLON BẰNG CÁC PHƯƠNG PHÁP PHỔ
HIỆN ĐẠI

LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC

Thái Nguyên-2018



ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC
––––––––––––––––––––––––

NGUYỄN QUANG THÀNH

PHÂN TÍCH CẤU TRÚC MỘT SỐ DẪN XUẤT 5,7- DI(TERTBUTYL)-1,3-TROPOLON BẰNG CÁC PHƯƠNG PHÁP PHỔ
HIỆN ĐẠI

Chuyên ngành: Hóa phân tch
Mã số: 8 44 01 18

LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS. TS. Dương Nghĩa Bang

Thái Nguyên-2018


LỜI CẢM ƠN
Trong quá trình nghiên cứu đề tài “Phân tích cấu trúc một số dẫn xuất
5,7 – di(tert-butyl)-1,3-tropolon bằng các phương pháp phổ hiện đại”, em đã
nhận được sự giúp đỡ, chỉ bảo nhiệt tình của các thầy cô Khoa Hóa học–
Trường Đại học Khoa Học – Đại học Thái Nguyên.
Em xin bày tỏ sự biết ơn đặc biệt đến PGS. TS Dương Nghĩa Bang –
Trưởng phòng Hành chính - Tổ chức, Nguyên Trưởng Khoa Hóa học – Trường
Đại học Khoa Học – Đại học Thái Nguyên, đã hướng dẫn em tận tnh, chu đáo
trong suốt quá trình làm luận văn, giúp em hoàn thành luận văn này.
Em xin chân thành cảm ơn:
- PGS.TS. Phạm Thế Chính – Trưởng Khoa Hóa học – Trường Đại học
Khoa Học–Đại học Thái Nguyên, đã giúp em trong quá trình đo mẫu và xử lý
kết quả.
- Các thầy, cô tại khoa Hóa học trường Đại học Khoa học - ĐHTN và các
bạn trong lớp cao học K10 đã tạo điều kiện giúp đỡ em trong suốt quá trình
hoàn thành luận văn.
- Gia đình, bạn bè và đồng nghiệp đã động viên, cổ vũ, khích lệ tinh thần
trong suốt thời gian qua.
Mặc dù đã có nhiều cố gắng trong quá trình thực hiện đề tài, song
không thể tránh những hạn chế và thiếu sót. Em rất mong nhận được những ý
kiến đóng
góp của các thầy cô giáo và bạn bè đồng nghiệp.
Tác giả luận văn

Nguyễn Quang Thành

i

MỤC LỤC
Trang
LỜI CẢM ƠN ...........................................................................................................i
MỤC LỤC ...............................................................................................................ii
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ..............................................................................iv
DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ...................................................................................... v
DANH MỤC CÁC HÌNH ......................................................................................vi MỞ
ĐẦU ................................................................................................................. 1
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN .................................................................................... 3
1.1.Tổng quan về các phương pháp xác định cấu trúc ........................................ 3
1.1.1. Phương pháp phổ tử ngoại – khả kiến (UV-VIS)......................................3
1.1.1.1. Cơ sở lý thuyết........................................................................................ 3
1.1.1.2. Ứng dụng của phương pháp phổ tử ngoại khả kiến ..............................
6
1.1.2 Phương pháp phổ hồng ngoại (IR) ............................................................. 7
1.1.2.1 Cơ sở lí thuyết.......................................................................................... 7
1.1.2.2. Các ảnh hưởng làm dịch chuyển tần số đặc trưng..................................
7
1.1.2.3.Tần số đặc trưng của các nhóm chức hữu cơ .......................................... 8
1.1.2.4. Ứng dụng phổ hồng ngoại trong phân tích hữu cơ...............................
10
1.1.3. Phương pháp cộng hưởng từ hạt nhân .....................................................
10

1.1.3.1. Cơ sở lý thuyết.................................................................................11
1.1.3.2. Ứng dụng phổ cộng hưởng từ hạt nhân...........................................15
1.1.4. Phương pháp phổ khối lượng (MS) ......................................................... 16
1.1.4.1. Cơ sở lý thuyết......................................................................................17

1.1.3.2. Ứng dụng phổ khối...............................................................................17
1.2. Tổng quan về Tropolon .............................................................................. 18


1.2.1. Vài nét về cấu tạo của tropolon .............................................................. 18
1.2.2. Một số ứng dụng của dẫn xuất tropolon ..................................................
20

ii


1.2.3. Phương pháp tổng hợp α-tropolon...........................................................
21
1.2.4. Phương pháp tổng hợp β-tropolon...........................................................
23
CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM............................................................................. 25
2.1. Sơ đồ chuẩn bị mẫu .................................................................................... 25
2.2. Dụng cụ, hóa chất và phương pháp thực hiện ............................................
25
2.3. Chuẩn bị mẫuvà kết quả phân tích các mẫu quinolin .................................
26
2.3.1. Tổng hợp 2,7,8-trimetyl quinolin-4(1H)-on ............................................ 26
2.3.2. Chuẩn bị mẫuvà kết quả phân tích 4-clo-2,7,8-trimetyl quinolin ........... 26
2.3.3. Chuẩn bị mẫu và kết quả phân tích 5-nitro-4-clo-2,7,8-trimetyl quinolin ..
........................................................................................................................... 27
2.4. Chuẩn bịvà phân tích các mẫu tropolon ..................................................... 28
2.4.1.Chuẩn bị và phân tchmẫu 2-(4-clo-7,8-dimetyl-quinolin-2-yl)-5,7-đi(tertbutyl)-1,3-tropolon ............................................................................................
28
2.4.2. Chuẩn bị và phân tchmẫu 2-(5-nitro-4-clo-7,8-dimetylquinolin-2-yl)-5,7đi(tert-butyl) -1,3-tropolon ................................................................................ 29
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ........................................................ 32

3.1. Kết quả tổng hợp và phân tích các quinolin ............................................... 32
3.1.1. Kết quả tổng hợp và phân tch xác định cấu trúc của 4-clo-2,7,8-trimetyl
quinolin. .............................................................................................................
32
3.1.2. Kết quả tổng hợp và phân tch xác định cấu trúc của 5-nitro-4-clo-2,7,8trimetyl quinolin. ............................................................................................... 33
3.2. Kết quả tổng hợp và phân tích xác định cấu trúc các tropolon .................. 34
3.2.1.Kết quả chuẩn bị mẫu và phân tch cấu trúc của 2-(4-clo-7,8-dimetylquinolin-2-yl)-5,7-đi(tert-butyl)-1,3-tropolon. ..................................................
34
3.2.2. Kết quả phân tch cấu trúc của 2-(5-nitro-4-clo-7,8-dimetyl quinolin-2-yl)-

iii


5,7-di(tert-butyl) -1,3-tropolon ..........................................................................
36
KẾT LUẬN............................................................................................................ 41
TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................................................... 42
PHỤ LỤC .............................................................................................................. 45

iii


DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
Me

Metyl

Py

Pyridine

PPA

Axit poliphotphoric

t-Bu

ter-Butanol

MeOH

Metanol

Ome

Metoxi

UV

Ultraviolet

IR

Infrared

MS

Mass Spectrometry

NMR

Nuclear magnetic resonance

iv


DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ
Trang
Sơ đồ 1.1: Bước chuyển năng lượng của các electron.

4

Sơ đồ 1.2.Cấu trúc liên kết hóa trị của tropolon

19

Sơ đồ 1.3. Sự cộng hưởng của tropolon

19

Sơ đồ 1.4. Liên kết hydro của tropolon

20

Sơ đồ 1.5.Điều chế 1,2-tropolon

22

Sơ đồ 1.6. Điều chế 7-axetyl-3,4,5-triclo-1,2-tropolon

22

Sơ đồ 1.7.Cơ chế hình thành 1,3-tropolon

23

Sơ đồ 1.8. Tổng hợp 4-nitrin-1,2-tropolon

23

Sơ đồ 1.9. Tổng hợp 1,3-tropolon

24

Sơ đồ 2.1. Tổng hợp chung

25

Sơ đồ 2.2. Tổng hợp2,7,8-trimetyl quinolin-4(1H)-on

26

Sơ đồ 2.3. Tổng hợp4-clo-2,7,8-trimetyl quinolin

27

Sơ đồ 2.4. Tổng hợp5-nitro-4-clo-2,7,8-trimetyl quinolin

27

Sơ đồ 2.5.Tổng hợp2-(4-clo-7,8-dimetyl-quinolin-2-yl)-5,7-đi(tert-butyl)-1,3tropolon

28

Sơ đồ 2.6.Tổng hợp2-(5-nitro-4-clo-7,8-dimetylquinolin-2-yl)-5,7-đi(tert-butyl)
-1,3-tropolon

29

v


DANH MỤC CÁC HÌNH
Trang
Hình 1.1. Dẫn xuất của tropon

18

Hình 1.2.Các hợp chất có chứa hệ tropon và tropolon đã biết
Hình 1.3. Dẫn xuất piperazin của β-Thujaplicin

21
21

Hình 3.1. Sự phân bố mật độ electron trên vòng benzen

33

Hình 3.2. Cấu trúc của 2-(4-clo-7,8-dimetyl-quinolin-2-yl)-5,7-đi(tert-butyl)1,3-tropolon.
Hình 3.3. Phổ 1H-NMR của mẫu Thanh 2

35
35

Hình 3.4. Cấu trúc của 2-(5-nitro-4-clo-7,8-metyl quinolin-2-yl)-5,7-di(tertbutyl) -1,3-tropolon

36

Hình 3.5.Phổ 1H-NMR của mẫu Thanh 1

36

Hình 3.6. Phổ 13C-NMR của mẫu Thanh 1

37

Hình 3.7. Phổ -MS của mẫu Thanh 1

38

Hình 3.8. Phổ +MS của mẫu Thanh 1

39

Hình 3.9.Phổ IR của mẫu Thanh 1

39


MỞ ĐẦU

Cho tới nay con người đã biết và công bố hàng triệu hợp chất hữu cơ, mỗi
năm có hàng ngàn hợp chất mới được xác định. Trong đó bằng con đường tổng
hợp trong phòng thí nghiệm tìm ra khoảng 90% hợp chất hữu cơ, phần còn lại
phân lập từ các nguồn trong tự nhiên.
Đến nửa sau thế kỷ XX, để xác định cấu trúc của các hợp chất hữu cơ đã tổng
hợp hoặc phân lập được người ta dựa vào các phản ứng hóa học. Phương pháp cổ
điển này mất rất nhiều thời gian và cần hàm lượng mẫu chất lớn mới có thể thực
hiện được. Với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, đặc biệt với sự phát triển của
công nghệ tin học, đã xuất hiện các máy quang phổ có khả năng tự động hóa cao,
phương pháp quang phổ (spectroscopy) trở thành công cụ hữu hiệu để nghiên
cứu cấu trúc phân tử các chất, đặc biệt nghiên cứu các hợp chất hữu cơ đã giải
quyết các trở ngại
trên.
Các phương pháp phổ thường sử dụng nhiều trong việc xác định cấu trúc của
các hợp chất hữu cơ bao gồm: phổ hồng ngoại (Infrared spectroscopy, IR); phổ tử
ngoại – khả kiến (UltraViolet Visible spectroscopy, UV-VIS), phổ khối lượng hay
khối phổ (Mass Spectroscopy, MS) và phổ cộng hưởng từ hạt nhân (Nuclear
Magnetc Resonance spectroscopy, NMR).
Mỗi loại phổ trên đây có đặc trưng riêng và cung cấp thông tn khác nhau về
hợp chất hữu cơ cần khảo sát cấu trúc. Phổ hồng ngoại cho thông tin về các loại
nhóm chức khác nhau hiện diện trong phân tử như –OH; -COOH; -COOR; -CN....
nhưng không cho thông tn về vị trí của các nhóm chức này. Phổ tử ngoại – khả
kiến ghi nhận các cấu trúc có chứa hệ liên hợp. Phổ khối lượng cho thông tin về
khối lượng phân tử của hợp chất, ứng với mỗi công thức phân tử có thể có nhiều
công thức cấu tạo khác nhau mà chỉ dựa vào khối phổ khó có thể phân biệt các
đồng phân này. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân là kỹ thuật rất hữu dụng để phân
tích và xác định cấu trúc hợp chất hữu cơ. Kỹ thuật này dựa vào hiện tượng cộng
1

hưởng từ của các hạt nhân có số proton lẻ như 1H, 13C. Phổ cộng hưởng từ hạt
nhân cho thông tin về số lượng, chủng loại cũng như sự tương tác giữa các hạt
nhân có trong phân tử.

2


Như vậy muốn xác định cấu trúc của một hợp chất hữu cơ phải dựa vào sự
phân tích, tổng hợp cả năm loại phổ bao gồm IR, UV, MS, 1H-NMR, 13C-NMR. Điểm
chung của các phương pháp phổ này là ghi nhận quá trình tương tác của các bức
xạ điện từ đến các phân tử của hợp chất hữu cơ cần khảo sát.
Anilin là amin thơm quan trọng, được phát hiện lần đầu tiên vào năm 1826,
khi chưng cất khan phẩm màu inđigo. Sau đó được chưng cất từ nhựa than đá
(1834) và được Zinin tổng hợp từ Nitrobenzen (1842).
Từ đó tới nay, anilin đã chứng minh được tầm quan trọng trong công nghiệp
sản xuất dược phẩm, phẩm nhuộm và đặc biệt quan trọng trong ngành tổng hợp
hữu cơ. Đã từ lâu, các nhà tổng hợp hữu cơ đã dùng anilin và các dẫn xuất của
chúng để tổng hợp ra những hợp chất thơm (các dẫn xuất aminophenol, tạo chất
trung gian là muối điazoni…), các hợp chất dị vòng (tropolon, phenoxazin,
phenthiazin, benzimidazol, quinolin,..).
Trong khi đó, những hợp chất hữu cơ có chứa hệ quinolin, tropolon thể hiện
có hoạt tính sinh học đa dạng[5]. Nhiều hợp chất đã được sử dụng làm thành
phần chính trong một số loại thuốc lưu hành trên thị trường như: Quinin (thuốc
chống sốt rét), Sopcain (thuốc gây mê), plasmoxin và acrikhin (thuốc chống sốt
rét), Colsamin (thuốc chống mụn nhọt, khối u), Colchicin (chống bệnh gút)[8]. Cho
nên, nhiều nhà hóa học trong nước cũng như trên thế giới tập trung nghiên cứu
trong lĩnh vực này.
Chính vì vậy, chúng tôi lựa chọn đề tài “Phân tích cấu trúc một số dẫn xuất
5,7 – di(tert-butyl)-1,3-tropolon bằng các phương pháp phổ hiện đại” nhằm
nghiên cứu, đưa ra phương pháp hữu hiệu chuẩn bị các mẫu và kỹ thuật đo mẫu

là các dẫn xuất quynolin và đặc biệt là các dẫn xuất quynolin của 5,7 – di(tertbutyl)1,3-tropolon để xác định cấu trúc hóa học của các hợp chất thú vị
này.
3


CHƯƠNG I: TỔNG QUAN
1.1. Tổng quan về các phương pháp xác định cấu trúc
1.1.1. Phương pháp phổ tử ngoại – khả kiến (UV-VIS)
Phổ tử ngoại và khả kiến, viết tắt là UV-VIS (Ultraviolet-Visible) là phương
pháp phân tích được sử dụng rộng rãi từ lâu có vùng sóng: tử ngoại (UV) 200 –
400 nm và khả kiến (VIS) 400 – 800 nm
Phổ tử ngoại và khả kiến của các chất hữu cơ gắn liền với bước chuyển
electron giữa mức năng lượng electron trong phân tử khi các electron chuyển từ
các obitan liên kết hoặc không liên kết lên các obitan phản liên kết có mức năng
lượng cao hơn, đòi hỏi phải hấp thụ năng lượng từ bên ngoài.
Các electron nằm ở obitan liên kết � nhảy lên obitan phản liên kết � ∗ có
mức
năng lượng cao nhất, ứng với bước sóng 120-150 nm, nằm ở vùng tử ngoại xa. Các
electron � và các electron p (cặp electron tự do) nhảy lên obitan phản liên kết
π*có
mức năng lượng lớn hơn, ứng với bước sóng nằm trong vùng tử ngoại (200-400
nm)
hay vùng khả kiến 400 – 800 nm tùy theo mạch liên hợp của phân tử [19].
Phổ tử ngoại và khả kiến liên quan chặt chẽ đến cấu tạo, nối đôi liên hợp và
vòng
thơm.
1.1.1.1. Cơ sở lý thuyết
a. Bước chuyển dời năng lượng.
Ở điều kiện bình thường, các electron trong phân tử nằm ở trạng thái cơ
bản, khi có ánh sáng kích thích với tần số vthích hợp thì các electron nàysẽ hấp thụ

năng lượng và chuyển lên trạng thái kích thích có bước năng lượng cao hơn.Theo
cơ học
4


lượng tử, ở trạng thái cơ bản các electron được sắp đầy vào các obitan liên kết
��, π
hay n có mức năng lượng thấp, khi bị kích thích sẽ chuyển lên các mức năng lượng
cao hơn:    * ; π  π*; n  n*

.

Hiệu số mức năng lượng giữa hai obitan chính là năng lượng hấp thụ từ nguồn
sáng kích thích bên ngoài.

5


Sơ đồ 1.1: Bước chuyển năng lượng của các electron.
Hiệu số giữa các mức năng lượng này khác nhau là vì:
∆� = ℎ� =

ℎ


Do đó chiều dài bước sóng của các cực đại hấp thụ sẽ ngược lại.

Thường trong quá trình kích thích electron có kèm theo quá trình quay và
dao động của phân tử, do đó năng lượng chung của hệ phân tử bằng tổng năng
lượng của các quá trình trên [20].

Etổng số= Eq + Ed + Ee
Trong đó: Ee là năng lượng kích thích electron
Ed là năng lượng dao động của các nguyên tử
Eq là năng lượng quay
Bước nhảy năng lượng đối với sự kích thích electron lớn hơn bước nhảy năng
lượng đối với sự dao động và lớn hơn bước nhảy năng lượng ứng với sự quay
phân tử nhiều.
Ee>> Ed>> Eq
b. Sự liên hợp của các nhóm mang màu.
Các chất có màu là do trong phân tử của các chất có chứa nhiều nhóm nối
đôi


hay nối ba như C=C, C=O, C=N, N=N, C≡ C, N≡ N, -NO2… do vậy các nhóm này


được gọi là nhóm mang màu. Nếu trong phân tử có nhiều nhóm mang màu liên
hợp
tạo thành mạch dài thì màu của chất sẽ càng đậm. Các chất màu đậm khi đo phổ
tử
ngoại – khả kiến cho m ax nằm ở vùng có bước sóng dài. Có các kiểu liên hợp là:


Liên hợp � − �



Liên hợp � − �



Liên hợp � − �

c. Các yếu tố ảnh hưởng đến cực đại hấp thụ m ax và cường độ hấp thụ  m ax [19]
- Hiệu ứng nhóm thế
Khi thay thế nguyên tử H của hợp chất anken hay vòng thơm bằng các
nhóm thế khác nhau, tùy theo nhóm thế đó có liên hợp hay không liên hợpvới hệ
nối đôi của phân tử mà ảnh hưởng nhiều hay ít đến phổ tử ngoại của phân tử. Đối
với các nhóm thế không liên hợp (như -CH3, -CH2OH, -CH2COOH) thì ảnh hưởng ít,
còn các nhóm thế liên hợp (như –COOH, -NO2…) thì ảnh hưởng mạnh, làm chuyển
dịch cực đại hấp thụ về phía sóng dài và làm tăng cường độ hấp thụ.
- Hiệu ứng lập thể
Khi tính đồng phẳng của phân tử bị mất đi thì sự liên hợp của phân tử bị phá
vỡ làm m ax giảm đi một ít nhưng  m ax giảm nhiều, vì vậy có thể xem  m ax là căn cứ
đề so sánh tính đồng phẳng của một phân tử cho trước.
- Ảnh hưởng của dung môi
Tùy theo bản chất phân cực của dung môi và chất tan mà phổ tử ngoại của
chất tan thay đổi theo các cách khác nhau. Khi tăng độ phân cực của dung môi thì
dải K chuyển dịch về phía sóng dài còn dải R (n   * ) lại chuyển dịch về phía sóng
ngắn.
d. Nguyên lí Franck-condon.
Mỗi bước chuyển e đều kèm theo bước chuyển dao động và các bước
chuyển này đều tuân theo quy luật lựa chọn gọi là nguyên lý Franck – Condon[19]
5


vì bước chuyển từ trạng thái e này sang một trạng thái e khác xảy ra rất nhanh (1016

s) trong khi đó dao động của hạt nhân xảy ra chậm hơn (10-12s) nên khoảng cách

hạt nhân hầu như không thay đổi trong khoảng thời gian này.

6


Theo nguyên lý Franck Condon thì ở trong sự kích thích e rất nhanh, bước
chuyển giữa các trạng thái dao động nào không làm thay đổi khoảng cách hạt
nhân sẽ có xác suất lớn nhất. Có hai trường hợp xảy ra:
-Khi bị kích thích e, khoảng cách cân bằng giữa các nguyên tử không đổi (r =
r0), đường cong thế năng ở trạng thái e cơ bản và bị kích thích e không lệch nhau
đối với khoảng cách r. Bước chuyển dao động  ’ = 0 sang  ’’ = 0 có xác suất lớn
nhất, trong cấu trúc dao độn của phổ tử ngoại có cường độ lớn nhất còn các đỉnh
khác có cường độ nhỏ hơn. Đường phổ có cấu trúc không đối xứng. Đặc trưng là
phổ của naphtalen
-Khi bị kích thích e, khoảng cách cân bằng giữa các nguyên tử lớn lên (r > r0),
đường cong thế năng ở trạng thái e bị kích thích bị chuyển dịch so với trạng thái
cơ bản. Bước chuyển dao động  ’ = 0 sang  ’’ = 0không phải có xác suất lớn nhất
mà lên trạng thái dao động cao có xác suất lớn hơn để đảm bảo cho khoảng cách
các nguyên tử không đổi. Đường phổ có cấu trúc đối xứng. Đặc trưng là phổ của
benzen.
1.1.1.2. Ứng dụng của phương pháp phổ tử ngoại khả kiến.
Phương pháp phổ tử ngoại và khả kiến có ý nghĩa quan trọng trong lĩnh vực
phân tích định tính, phân tích cấu trúc phân tử và phân tích định lượng. Nguyên
tắc của phương pháp phân tch định lượng là dựa vào mối quan hệ giữa mật độ
quang và nồng độ dung dịch theo định luật Lambert – Beer. Ưu điểm của phương
pháp quang phổ tử ngoại và khả kiến trong phân tch định lượng là có độ nhạy cao,
có thể phát hiện được một lượng nhỏ chất hữu cơ hoặc ion vô cơ trong dung dịch,
sai số tương đối nhỏ (chỉ 1 đến 3%)
Ngoài ra, nó cũng còn được sử dụng để xác định hằng số cân bằng, hằng số
phân li.

1.1.2. Phương pháp phổ hồng ngoại (IR)


1.1.2.1. Cơ sở lí thuyết [20]


Khi các phân tử hấp thụ năng lượng từ bên ngoài có thể dẫn đến quá trình
quay, dao động xung quanh vị trí cân bằng của nó. Tùy theo năng lượng kích thích
lớn hay nhỏ có thể xảy ra quá trình quay, dao động hay cả quay và dao động đồng
thời. Để kích thích các quá trình trên có thể sử dụng tia sáng vùng hồng ngoại (phổ
hồng ngoại) hoặc tia khuyếch tán Raman (phổ Raman).
Bức xạ hồng ngoại liên quan đến phần phổ điện từ nằm giữa vùng khả kiến
và
vùng vi sóng có bước sóng nằm trong vùng: vùng hồng ngoại gần: 14290 – 4000 cm1

và hồng ngoại xa: 700 – 200 cm-1. Vùng phổ có ý nghĩa quan trọng nhất là vùng

giữa 4000 và 400 cm-1.
1.1.2.2.Các ảnh hưởng làm dịch chuyển tần số đặc trưng
Tần số dao động của các nguyên tử phụ thuộc vào hằng số lực của liên kết
và khối lượng của chúng. Do đó các nhóm chức khác nhau có tần số hấp thụ khác
nhau và nằm trong vùng từ 5000 – 200 cm-1.
Ảnh hưởng của dung môi, nồng độ, nhiệt độ và trạng thái tập hợp đến vị trí
của các cực đại hấp thụ.
-Dung môi: có ảnh hưởng đến sự thay đổi vị trí của các cực đại hấp thụ tùy
theo độ phân cực của chúng
-Nồng độ dung dịch cũng gây ảnh hưởng đến sự thay đổi vị trí của đỉnh hấp
thụ, đặc biệt đối với các chất có khả năng tạo cầu liên kết hiđro như ancol, phenol,
amin…

-Ảnh hưởng của nhóm thế. Các nhóm thế trong phân tử cũng gây ảnh
hưởng đến sự thay đổi vị trí đỉnh hấp thụ tùy theo nhóm thế gây hiệu ứng cảm
ứng hay liên hợp.
- Phức chất: Khi tạo phức, tần số hấp thụ đặc trưng của nhóm chức thay đổi
theo kim loại trung tâm và số phối trí.


1.1.2.3.Tần số đặc trưng của các nhóm chức hữu cơ [20]
1. Ankan


Các ankan chứa nhóm CH2 và CH3 trong phân tử có các dao động đặc trưng C-H
hóa trị và biến dạng.
Dao động hóa trị
2850 – 2960

CH3

CH2

 (CH) bất đối xứng

 (CH) bất đối xứng

2960

2925

2. Anken
Dao động hóa trị

 C-H 3000 cm-1
 C=C 1600 – 1650 cm-1

3. Ankin
Dao động hóa trị

 C-H 3300 cm-1
 C  C 3150 cm-1

4. Anlenic
Dao động hóa trị

 C=C=C 1960 -1940 cm-1

5. Hiđrocacbon thơm
Dao động hóa trị

 C-H 3050 cm-1
 C=C 1600, 1500, 1470 cm-1

Dao động biến dạng

-1
 C-H 700 – 900 cm

Dao động tổ hợp (cường độ rất yếu) 1900 – 1750 cm-1
6. Ancol, phenol
Dao động hóa trị:
 OH tự do (dung dịch loãng) nồng độ < 0,01M:

 OH tự do (dung dịch đặc) nồng độ > 1M:
 C-O

3300 – 3500 cm-1
2500 – 3200 cm-1

1100 – 1300 cm-1

7. Andehyt/xeton

Dao động hóa trị  C=O

1650 – 1800 cm-1

8. Anhidrit

Dao động hóa trị  C=O

1800 – 1870 cm-1
1750 – 1790 cm-1

9. Axit cacboxylic