UV-Vis Spektroskopie. Praktikum Analytische Chemie I (WS 2013/14)

Transkript

1 UV-Vis Spektroskopie

2 Chromophore Chromophore Welche Chromophore sind bekannt und welche elektronischen Übergänge wären möglich. Welche Systeme lassen sich besonders gut beobachten

3 Erkennen von Chromophoren (Polyene) Chromophore Systeme markieren Sie in folgenden Strukturen die chromophoren Systeme welche Gruppen haben einen Einfluss auf das chromophore System trans-cimen Limonen -Phellandren H H Santolina trien -Myrcen Vitamin D Lycopin

4 Erkennen von Chromophoren (Carbonylsysteme) Chromophore Systeme markieren Sie in folgenden Strukturen die chromophoren Systeme welche Gruppen haben einen Einfluss auf das chromophore System H Methacrylsäure Diethyl-2-ethylidenmalonat -Ionon H H H H H L-Ascorbinsäure Retinal H H Testosteron H

5 Erkennen von Chromophoren (Aromaten) Chromophore Systeme markieren Sie in folgenden Strukturen die chromophoren Systeme welche Gruppen haben einen Einfluss auf das chromophore System H Styren Acetophenon Benzophenon Zimtsäure H H Phenolphthalein 2,2'-Dimethyl-1,1'-biphenyl

6 Polyene Polyene bei Polyenen sehr intensiver p-p*-übergang Bereich zwischen l = nm und log e 4 bei nicht konjugierten Alkenen nur langwelliger Ausläufer der Absorbtionsbande sichtbar zunehmende bathochrome Verschiebung mit Alkylsubstitution bei mehreren Möglichkeiten der Berechnung ist stets das Grundchromophor zu wählen, das zum längstwelligen Maximum führt sehr geringer Lösungsmitteleinfluss, Vernachlässigung bei Berechnung

7 Berechnung (Polyene) Berechnung von Absorbtionsbanden Berechnen sie mit Hilfe der Inkremententabellen die Lage des p-p*-übergangs folgender Verbindungen (l max in nm) 2,5-Dimethylhexa-2,4-dien H 1-Vinylcyclohexen H Vitamin D Lycopin

8 Berechnung (Polyene) Berechnung von Absorbtionsbanden Berechnen sie mit Hilfe der Inkremententabellen die Lage des p-p*-übergangs folgender Verbindungen (l max in nm) 2,5-Dimethylhexa-2,4-dien 1-Vinylcyclohexen

9 Berechnung (Polyene) Berechnung von Absorbtionsbanden Berechnen sie mit Hilfe der Inkremententabellen die Lage des p-p*-übergangs folgender Verbindungen (l max in nm) H H Vitamin D

10 Berechnung (Polyene) Berechnung von Absorbtionsbanden Berechnen sie mit Hilfe der Inkremententabellen die Lage des p-p*-übergangs folgender Verbindungen (l max in nm) Lycopin

11 Carbonyle Carbonylverbindungen, Enone n-p*-übergang möglich Überlagerung durch Stärkeren p-p*-übergang p-p*-übergang oberhalb von 200 nm, log e 4 bei mehreren Möglichkeiten der Berechnung ist stets das Grundchromophor zu wählen, das zum längstwelligen Maximum führt Substituenteneinfluss je nach Stellung im System Lösungsmitteleinfluss beachten!

12 Berechnung (Carbonyle) Berechnung von Absorbtionsbanden Berechnen sie mit Hilfe der Inkremententabellen die Lage des p-p*-übergangs folgender Verbindungen (l max in nm) (E)-6-Methylhepta-3,5-dien-2-one in Ethanol H H H H H L-Ascorbinsäure in Wasser ctatrienal in Hexan

13 Berechnung (Carbonyle) Berechnung von Absorbtionsbanden Berechnen sie mit Hilfe der Inkremententabellen die Lage des p-p*-übergangs folgender Verbindungen (l max in nm) (E)-6-Methylhepta-3,5-dien-2-one H H H H H L-Ascorbinsäure

14 Berechnung (Carbonyle) Berechnung von Absorbtionsbanden Berechnen sie mit Hilfe der Inkremententabellen die Lage des p-p*-übergangs folgender Verbindungen (l max in nm) ctatrienal

15 Lambert-Beer Exkurs: Anwendung des Lambert-Beer-Gesetzes A = lg I 0 I = ε c d H H H H H L-Ascorbinsäure ε = molarer Extinktionskoeffizient; c = Konzentration; d = Schichtdicke (cm) Sie möchten wissen, wie viel Vitamin C (Ascorbinsäure, M R = 176,13 g mol -1, ε = 7189 mmol -1 cm 2 ) in einer Multivitamin-Lutschtablette aus der Drogerie enthalten ist. Außer Ascorbinsäure befinden sich in der Lutschtablette nur Füllund Geschmacksstoffe, welche die Absorption von Ascorbinsäure nicht überlagern. Sie mörsern die Tablette, lösen sie in 10 ml Acetonitril auf und messen eine 1:100 verdünnte Lösung bei λ = 240 nm, d = 1 cm eine Absorption von A = 0,102. Wie viel Vitamin C (in Gramm) befindet sich in der Lutschtablette?

16 Aromaten Berechnung von Absorbtionsbanden Grundchromophor Benzol Abschätzung von p-p*-übergängen möglich intensive para-bande und stark strukturierte -Bande bei konjugierten Systemen auch Berechnung der K-Bande (konjugiert) möglich bei vorhandener K-Bande ist -Bande durch Überlagerung meist nur als Schulter zu erkennen

17 Berechnung (Aromaten) Berechnung von Absorbtionsbanden Berechnen sie mit Hilfe der Inkremententabellen die Lage des p-p*-übergangs und (falls möglich) der K-Bande folgender Verbindungen (l max in nm) H 2 N H N 2 4-Methoxybenzaldehyd Cl 3-Chlorbenzoesäure N 2 Picrinsäure H H Salicylsäure -Tetralon

18 Berechnung (Aromaten) Berechnung von Absorbtionsbanden Berechnen sie mit Hilfe der Inkremententabellen die Lage des p-p*-übergangs und (falls möglich) der K-Bande folgender Verbindungen (l max in nm) H 4-Methoxybenzaldehyd Cl 3-Chlorbenzoesäure

19 Berechnung (Aromaten) Berechnung von Absorbtionsbanden Berechnen sie mit Hilfe der Inkremententabellen die Lage des p-p*-übergangs und (falls möglich) der K-Bande folgender Verbindungen (l max in nm) 2 N H N 2 H N 2 Picrinsäure H Salicylsäure

20 Berechnung (Aromaten) Berechnung von Absorbtionsbanden Berechnen sie mit Hilfe der Inkremententabellen die Lage des p-p*-übergangs und (falls möglich) der K-Bande folgender Verbindungen (l max in nm) -Tetralon

21 Verfolgung von Reaktionen mit UV-Vis Verfolgen von Reaktionen Geben sie für folgende Reaktionen die Reaktionsprodukte an. Markieren sie die chromophoren Systeme in Edukten und Produkten. Ergebnisse Diskutieren! H H Base Base

22 Verfolgung von Reaktionen mit UV-Vis Verfolgen von Reaktionen Geben sie für folgende Reaktionen die Reaktionsprodukte an. Markieren sie die chromophoren Systeme in Edukten und Produkten. Ergebnisse Diskutieren! H H Base Base

23 Verfolgung von Reaktionen mit UV-Vis H H Verfolgen von Reaktionen Base Geben sie für folgende Reaktionen die Reaktionsprodukte an. Markieren sie die chromophoren Systeme in Edukten und Produkten. Ergebnisse Diskutieren! Base

24 Doppelbindungsäquivalente (DBE) Exkurs Doppelbindungsäquivalente Zahlenmäßige Angabe der Doppelbindungen bzw. Ringe Hinweis auf Struktur des Moleküls 1 Doppelbindung = 1 DBE 1 Ring = 1 DBE Berechnung aus allgemeiner Summenformel (C c H h N n o X x ) Beispiel: Benzol (C 6 H 6 ) DBE = ( )/2 = 4 DBE = 2c - h + n -x +2 2 entspricht 3 Doppelbindungen + 1 Ringschluss

25 Komplexe Aufgabe Berechnung Summenformel C 9 H 12 l = 307 nm (e = l/mol*cm)

26 Hausaufgaben Abgabe zum nächsten Praktikumstermin (Massenspektrometrie 1) Nachvollziehbarer Lösungs-/Rechenweg rdentliche Form!!! Zulassung zur Klausur: 50 % der Gesamtpunktzahl Hausaufgaben = Teilnote des Modulscheins