Problemas. Módulo 2. Espectroscopía de IR y RMN 1. Dadas las estructuras de cinco isómeros de fórmula molecular C 4 H 8 Oy los espectros IR identificados como A, B, C, D y E, indique de manera razonada qué espectro corresponde a cada compuesto y asigne las señales más representativas en cada caso:
2. Identifique y asigne las señales representativas del espectro IR de la vainillina que se muestra a continuación: 3. Identifique y asigne las señales representativas del espectro IR de la acetanilida que se muestra a continuación: 4. Identifique y asigne las señales representativas del espectro IR de la aspirina que se muestra a continuación:
5. Identifique y asigne las señales representativas del espectro IR de la p-nitroanilina que se muestra a continuación: 6. Si tuvieras que distinguir entre las siguientes parejas A y B de compuestos, qué método espectroscópico (IR o 1 H RMN) sería el más apropiado. Asume que NO tienes una muestra de referencia de cada compuesto. Compuesto A Compuesto B IR RMN
7. Indica el desdoblamiento que esperaras para el(los) hidrógeno(s) marcados en rojo de las siguientes moléculas en el espectro de 1 H-RMN Las claves a emplear son: s singlete d doblete t triplete q cuartete m multiplete. Introduce la letra apropiada en la casilla a la derecha de cada fórmula. A B C D E F 8. El siguiente espectro de 1 H-RMN de un compuesto de fórmula molecular C 10 H 12 O 2 se ha obtenido en un espectrómetro de 90 MHz. Responde a cada una de las cuestiones introduciendo un número o letra apropiados en cada casilla.
1. Ignorando la señal del TMS a δ = 0, cuantos grupos de señales discretas hay en el espectro?... 2. Cuál es la multiplicidad ( s, d, t, q ) de la señal más apantallada del espectro?... 3. El espectro muestra un singlete a δ = 3.8 ppm. En unidades de frecuencia (Hz), a qué distancia se encuentra del TMS?... 4. Qué unidad estructural corresponde al singlete a δ = 3.8 ppm?... A CH 3 C=O B CH 2 C O H D O CH 3 E C CH 3 F C=C H 5. A partir de la separación de las líneas (Js), qué señal está acoplada con el cuartete a δ = 2.9 ppm?... A δ = 1.2 ppm B δ = 3.8 ppm C δ = 6.9 ppm D δ = 7.9 ppm 6. Utilizando el trazo de integración y la fórmula de la muestra, asigna un número entero de protones a cada una de las señales que se indican a continuación: 7.9 ppm ; 6.9 ppm ; 3.8 ppm ; 2.9 ppm ; 1.2 ppm 9. El [18]-anuleno muestra un espectro de 1H RMN inusual que, además de un pico a δ = 8.8 ppm, contiene un segundo pico que tiene un desplazamiento químico δ de -1.9 ppm Qué significa un valor negativo para un desplazamiento químico? El pico a desplazamiento químico bajo tiene la mitad del área del pico más desapantallado. Sugiere una explicación para esta observación. [18]-anuleno 10. Asigna las señales del espectro de 1 H RMN a 300 MHz de la p-nitroanilina que aparece a continuación. Qué ocurrirá si se registra el espectro tras agitar la muestra con D 2 O?
11. Establece la estructura de un compuesto de fórmula molecular C 4 H 9 Br cuyo espectro de 1 H RMN (300 MHz) se muestra a continuación. Asigna las señales del espectro de manera razonada. 12. Asigna las señales del espectro de 1 H RMN a 300 MHz de la aspirina que se muestra a continuación.
13. Establece la estructura de un compuesto de fórmula molecular C 13 H 12 O cuyo espectro de IR y de 1 H RMN (300 MHz) se muestran a continuación. Asigna las señales de ambos espectros de manera razonada.
14. Establece la estructura de un compuesto de fórmula molecular C 7 H 8 O cuyo espectro de 1 H RMN se muestra a continuación, sabiendo que los valores 9.9, 10.1 y 6.9 corresponden a la integral de las correspondientes señales. Asigna las señales del espectro de manera razonada. 15. Establece la estructura de un compuesto de fórmula molecular C 5 H 8 O 2 cuyo espectro de 1 H RMN se muestra a continuación. Asigna las señales del espectro de manera razonada.
16. Establece la estructura de un compuesto de fórmula molecular C 4 H 8 O cuyo espectro de 1 H RMN se muestra a continuación. Asigna las señales del espectro de manera razonada. 17. Establece la estructura de un compuesto de fórmula molecular C 4 H 6 O cuyo espectro de 1 H RMN se muestra a continuación. Asigna las señales del espectro de manera razonada. 18. Establece la estructura de un compuesto de fórmula molecular C 8 H 9 NO cuyo espectro de 1 H RMN se muestra a continuación. Asigna las señales del espectro de manera razonada.
19. Establece la estructura de un compuesto de fórmula molecular C 6 H 6 O cuyos espectros de IR y 1 H RMN (300MHz) se muestran a continuación, sabiendo que la señal con δ = 5.7 ppm desaparece al deuterar. Asigna las señales de ambos espectros de manera razonada.
20. Establece la estructura de un compuesto de fórmula molecular C 9 H 8 O 2 cuyos espectros de IR y de 1 H RMN (300 MHz) se muestran a continuación. Asigna las señales de ambos espectros de manera razonada.
21. Explica cómo podrías diferenciar el paracetamol (1) del compuesto de estructura 2 mediante sus espectros 1 H RMN. OH O HN HN O O 1 2 22. Traza un diagrama de desdoblamiento para el protón H b, si J bc = 10 Hz y J ba = 5 Hz. Cl CH 2 Cl a H c H b 23. Cómo se podrían distinguir los siguientes compuestos por sus señales de 1 H RMN en la región de 6.5 a 8.1 ppm? OCH 3 NO 2 OCH 3 OCH 3 NO 2 NO 2
24. Hay cuatro ésteres cuya fórmula molecular es C 4 H 8 O 2 Cómo se podrían distinguir por medio de 1 H RMN? 25. Identifica cada uno de los compuestos siguientes de acuerdo con los datos de 1 H RMN y la fórmula molecular. Entre paréntesis está el número de hidrógenos responsables de cada señal. a) C 4 H 8 Br 2 1.97 ppm (6) singulete 3.89 ppm (2) singulete b) C 8 H 9 Br 2.01 ppm (3) doblete 5.14 ppm (1) cuartete 7.35 ppm (5) singulete ancho c) C 5 H 10 O 2 1.15 ppm (3) triplete 1.25 ppm (3) triplete 2.33 ppm (2) cuartete 4.13 ppm (2) cuartete