Определение строения органических соединений

Исследование органического вещества предполагает следующие последовательные стадии:

– очистка обычно осуществляется перегонкой, перекристал-лизацией, хроматографированием, экстракцией или другими методами.

– качественный и количественный анализ. Зная качественный (элементный) состав вещества, содержание в нём отдельных элементов и его молекулярную массу, можно определить молекулярную формулу соединения.

– определение и доказательство строения. Химическое строение органического вещества определяется как химическими, так и физическими методами.

Определение строения химическими методами заключается в изучении химических свойств исследуемого соединения путем проведения качественных реакций на наличие в нем различных функциональных групп. Знание химических свойств позволяет отнести вещество к тому или иному гомологическому ряду и определить некоторые особенности его структуры. Строение вещества подтверждается также встречным синтезом, т. е. синтезом искомого соединения другими путями и из других исходных веществ. Химические методы в настоящее время, как правило, используются в сочетании с исследованием вещества физическими методами.

Особенно мощным средством исследования строения органических веществ являются электромагнитные колебания. Дифракция рентгеновских лучей (длина волны l = 0,1 – 0,01×10^{-8 см) в кристаллах используется для определения параметров кристаллической решетки. Электромагнитные колебания в ультрафиолетовой (}l = 10^-6 – 4×10^{-6 см), видимой (}l = 4×10^-4 – 7×10^{-4 см) и инфракрасной (}l = 7×10^-4 –
10^{-2 см) областях спектра помогают определить тонкое строение молекул. Микроволновые колебания (}l = 10^-2 – 10 см) характеризуют вращение молекул. Сантиметровые и метровые волны с одновременным воздействием электрического поля используются для определения строения. Это методы электронного парамагнитного резонанса и ядерный магнитный резонанс. Чаще других используются инфракрасные (ИК) спектры, спектры комбинационного рассеяния (КР) и ядерного магнитного резонанса (ЯМР). Кратко рассмотрим сущность этих методов.