Phổ hồng ngoại (IR) của hợp chất hữu cơ (Y) có công thức phân tử là C2H4O2 như hình bên dưới. Chất (Y) này được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau như tạo ra polymer trong công nghiệp sản xuất sơn, chất kết dính, là dung môi hoà tan các chất hoá học, sản xuất và bảo quản thực phẩm, đặc biệt dùng để sản xuất giấm. Dựa vào phổ hồng ngoại, hãy xác định peak nào có thể chứng minh nhóm chức –COOH có trong (Y).
Để xác định được tín hiệu (peak) của nhóm -COOH trên phổ IR của hợp chất Y, ta xác định số sóng của nhóm chức C = O và O - H rồi tìm số sóng có giá trị nằm trong khoảng đó trên phổ IR của Y.
Số sóng (peak) đặc trưng của nhóm chức carboxylic acid:
- Các tín hiệu đặc trưng của nhóm carboxylic acid trong hợp chất Y:
+ Peak D là peak đặc trưng của liên kết C = O (1725 – 1700 cm-1) trong nhóm chức –COOH.
+ Peak A là peak đặc trưng của liên kết O – H trong (3300 – 2500 cm-1) trong nhóm chức –COOH.
Các bài tập cùng chuyên đề
Glutamic acid là một chất dẫn truyền thần kinh, giúp phòng ngừa và điều trị các triệu chứng suy nhược thần kinh do thiếu hụt glutamic acid như mắt ngủ, nhức đầu, ù tai, chóng mặt,... Glutamic acid có công thức cấu tạo:
HOOC–CH–CH2–CH(NH2)–COOH.
Hãy nêu tên các nhóm chức có trong phân tử glutamic acid.
Hãy quan sát phổ hồng ngoại của ethanol (Hình 10.2) và cho biết số sóng hấp thụ đặc trưng của liên kết O–H, liên kết C–H và liên kết C–O nằm trong khoảng nào.
Chỉ ra số sóng hấp thụ đặc trưng của nhóm –OH trên phổ hồng ngoại của chất sau:
Chỉ ra số sóng hấp thụ đặc trưng của nhóm C═O (ketone) trên phổ hồng ngoại:
Chất X có công thức phân tử là C5H10O và có phổ hồng ngoại như sau:
Dựa vào Bảng 10.2 và phổ hồng ngoại, hãy dự đoán nhóm chức có trong phân tử X.
Hãy gán các chất hữu cơ sau: C6H6; C3H8O; C4H8O2 vào các phổ khối lượng tương ứng dưới đây.
Hợp chất A có công thức phân tử C3H6O. Khi đo phổ hồng ngoại cho kết quả như hình bên.
Hãy xác định công thức cấu tạo của A.
So sánh thành phần nguyên tố và cấu tạo phân tử của ethanol và dimethyl ether. Nhận xét về khả năng phản ứng của hai chất này với sodium.
Chỉ ra các nhóm chức trong các chất hữu cơ sau:
(1) C2H5 – O – C2H5 ; (2) C6H5 – NH2; (3) C2H5 – CHO; (4) C2H5 – COOH; (5) CH3 – CO – CH2 – CH3;
(6) CH3 - OH; (7) CH3COOC2H5.
Từ dữ liệu Bảng 8.4 và quan sát Hình 8.7, hãy chỉ rõ peak đặc trưng với số sóng tương ứng của nhóm OH trên phổ IR của benzyl alcohol.
Hợp chất Y có công thức phân tử C4H8O, là một hợp chất dễ bay hơi. Dựa vào phổ IR dưới đây, hãy cho biết peak nào giúp dự đoán được trong Y có nhóm chức aldehyde.
Các hợp chất CH3CHO, C2H5CHO, C3H7CHO và C6H13CHO có một số tính giống nhau (bị oxi hoá thành carboxylic acid, bị khử thành alcohol,...). Nhóm các nguyên tử nào có trong thành phần của những chất trên đã làm cho chúng có tính chất giống nhau?
Một hợp chất hữu cơ X chứa đồng thời hai nhóm chức alcohol và aldehyde. Khi đó, hợp chất X sẽ
A. chỉ thể hiện các tính chất hoá học đặc trưng của alcohol.
B. chỉ thể hiện các tính chất hoá học đặc trưng của aldehyde.
C. thể hiện các tính chất hoá học đặc trưng của cả alcohol và aldehyde.
D. không thể hiện tính chất hoá học đặc trưng của cả alcohol và aldehyde.
Phổ IR của một hợp chất hữu cơ có các tín hiệu hấp thụ ở 2971 cm-1, 2860 cm-1, 2668 cm-1 và 1712 cm-1. Hợp chất hữu cơ này là chất nào trong số các chất CH3COOCH2CH3 (A), CH3CH2CH2COOH (B), HOCH2CH=CHCH2OH (C)?
Cho phổ IR của ba chất hữu cơ như hình dưới đây. Hãy cho biết mỗi hình ứng với chất nào trong các chất sau: HOCH2CH2OH (1); CH3CH2CHO (2); CH3COOCH3 (3).
Cho phản ứng:
a) Có những nhóm chức nào trong phân tử mỗi chất hữu cơ ở phản ứng trên?
b) Sau khi tiến hành phản ứng một thời gian, người ta tách được một chất hữu cơ tinh khiết từ hỗn hợp phản ứng. Có thể ghi và sử dụng phổ hồng ngoại của chất lỏng này để xác định chất đó là CH3COOCH2CH3 hay CH3COOH hoặc CH3CH2OH được không? Vì sao?
Cho các chất formic acid, acetic acid và methyl formate như sau:
a) Khoanh vào nhóm nguyên tử tạo thành nhóm chức acid hoặc nhóm chức ester có trong phân tử các chất trên.
b) Giải thích vì sao formic acid và methyl formate có thể thể hiện được tính chất hoá học đặc trưng của nhóm chức aldehyde.
Phổ IR của chất A được cho như Hình 8.2.
A có thể là chất nào trong số các chất sau:
(1) CH3CH2–COOH, (2) CH3CH2CH2–CHO, (3) CH3CH2NH–CH2CH3 và (4) CH3COCH2CH3? Giải thích.
Đốt cháy hoàn toàn chất A tạo thành CO2 và H2O.
a) Trình bày phương pháp nhận ra sự có mặt của CO2 và H2O trong sản phẩm cháy.
b) Những nguyên tố nào chắc chắn có mặt trong chất A? Nguyên tố nào có thể có trong thành phần chất A? Cần thêm dữ kiện nào để chắc chắn điều này?
c) Trên phố IR của A thấy có hấp thụ ở 1 720 cm−1. Nhóm chức nào có thể có trong phân tử chất A?
Phân tử của mỗi chất A, B và D chứa một trong các nhóm chức: alcohol, ketone hoặc carboxylic acid. Biết rằng trên phổ IR, A cho các hấp thụ đặc trưng ở 2 690 cm−1 và 1 715 cm−1; B chỉ có hấp thụ đặc trưng ở 3 348 cm−1 còn D cho hấp thụ đặc trưng ở 1 740 cm −1. Cho biết nhóm chức có trong phân tử mỗi chất A, B và D.
Vì sao có thể dựa vào nhóm chức để phân loại các hợp chất hữu cơ?
A. Vì biết được nhóm chức thì biết được thành phần các nguyên tố hoá học có trong phân tử hợp chất hữu cơ.
B. Vì nhóm chức không bị biến đổi khi phân tử hữu cơ tham gia phản ứng.
C. Vì nhóm chức tham gia vào các phản ứng trong cơ thể sống.
D. Vì nhóm chức gây ra các phản ứng hoá học đặc trưng cho phân tử hữu cơ.
Phổ hồng ngoại của hợp chất hữu cơ nào dưới đây không có hấp thụ ở vùng 1 750 - 1 600 cm−1?
A. Alcohol. B. Ketone. C. Ester. D. Aldehyde.
Trên phổ hồng ngoại của hợp chất hữu cơ X có các hấp thụ đặc trưng ở 2 817 cm−1 và 1 731 cm−1. Chất X là chất nào trong các chất dưới đây?
A. CH3C(O)CH2CH3. B. CH2=CHCH2CH2OH.
C. CH3CH2CH2CHO. D. CH3CH=CHCH2OH.
Trường hợp nào dưới đây khoanh đúng nhóm chức carboxylic acid của ethanoic acid?
Heptanoic acid được ứng dụng trong mĩ phẩm, nước hoa và các ứng dụng tạo mùi thơm. Dựa vào phổ hồng ngoại, hãy cho biết peak nào giúp dự đoán được trong hợp chất này có nhóm chức carboxyl.
Ethanol (CH3CH2OH) và dimethyl ether (CH3-O-CH3) là 2 chất có cùng công thức C2H6O. Ethanol hiện diện trong đồ uống có cồn, nếu sử dụng nhiều sẽ gây hại cho sức khoẻ. Dimethyl ether được sử dụng làm chất đẩy trong các sản phẩm bình xịt (keo xịt tóc, keo xịt diệt côn trùng, ...), Quan sát phổ hồng ngoại sau đây và cho biết phổ này tương ứng với chất nào trong 2 chất nêu trên. Giải thích.
Phổ hồng ngoại (IR) của hợp chất hữu cơ (X) có công thức phân tử là CH4O được cho như hình bên dưới. Chất này thường được dùng trong công nghiệp để làm chất chống động, làm dung môi trong nước rửa kính xe, chất tẩy rửa sơn, mực in máy photocopy và làm nhiên liệu cho các bếp lò loại nhỏ, ... Hãy cho biết dựa vào peak nào có thể dự đoán được (X) là một alcohol.
Glutamic acid là một trong 20 amino acid cần thiết cho cơ thể, giữ vai trò quan trọng trong quá trình trao đổi chất của cơ thể, xây dựng cấu trúc protein và trong các biến đổi sinh hoá của hệ thần kinh trung ương. Hãy chỉ ra các nhóm chức trong glutamic acid, biết rằng glutamic acid có công thức cấu tạo như hình sau.
Chỉ ra các nhóm chức trong các hợp chất hữu cơ sau:
(1) CH3-CH2-OH; (2) CH3-O-CH2-CH3;
(3) CH3–CH2–CH2-NH2; (4) CH3-NH-CH2-CH3;
(5) H-CH=O; (6) CH3-CH2-CH2-COOH.
Chrysanthemic acid được tách từ hoa cúc, có công thức cấu tạo như sau:
Phổ hồng ngoại của chrysanthemic acid có năm tín hiệu sau: khoảng 1650 cm-1; khoảng 1715 cm-1, < 3000 cm-1; khoảng 3100 cm-1; khoảng 2200-3600 cm-1. Xác định các nhóm cấu trúc hình thành năm tín hiệu này.
