描述使用埃文斯法和乙酰丙酮金属复合物Spinsolve NMR谱仪

乙酰丙酮(2,4-pentanedione)是一个β-diketone发生烯醇的形式和互变异构的酮混合物。在基本解决方案中,这种有机化合物deprotonated乙酰丙酮中航商用飞机有限公司或阴离子形式,如图1所示。

中航商用飞机有限公司金属化合物分离中性结晶固体,因此,Mn +金属产生一个复杂的n中航商用飞机有限公司配体,如图2所示。

图1所示。乙酰丙酮Keto-enol均衡形成的乙酰丙酮和阴离子。

图2。乙酰丙酮化物形成中性与大多数金属配合物。

本文提供了一个合适的平台,学生产生一个复杂的乙酰丙酮金属、解释keto-enol乙酰丙酮的互变异构化,并最终确定化合物的电子结构和埃文斯的方法Spinsolve NMR谱仪。

顺协议集成的Spinsolve NMR谱仪可以测量顺化合物在更高浓度相比,传统的一维质子协议。光谱的过渡金属化合物中航商用飞机有限公司,最初是通过学生将显示是否复杂确实是抗磁性或顺;

乙酰丙酮的¹核磁共振光谱也决定自两种互变异构体在溶液中存在核磁共振的时间尺度。通过对比¹核磁共振光谱的乙酰丙酮¹核磁共振光谱抗磁性的中航商用飞机有限公司复杂,学生可以分配个人互变异构体的山峰,因此,建立酮:烯醇比例。

实验的程序

顺磁和抗磁性将最初生产和乙酰丙酮金属复杂¹核磁共振光谱将通过顺协议。使用埃文斯方法,未配对电子的数量并确定了顺磁性配合物的电子结构。

学生们可以分配的共鸣¹核磁共振谱的抗磁性也复杂而获得¹乙酰丙酮的核磁共振光谱。酮,烯醇比然后决定通过比较对乙酰丙酮抗磁性的频谱复杂。

艾尔^{3 +}复杂的

一个锥形瓶被40毫升蒸馏水和3毫升的乙酰丙酮。这是紧随其后的是添加8毫升的稀释(5摩尔l - 1)氨溶液。硫酸铝(Al (SO4) 3•16 H2O)然后在30毫升蒸馏水溶解,和氨乙酰丙酮溶液缓慢加入到这个解决方案,不断搅拌。一旦完全添加乙酰丙酮,解决方法是检查是否它是中性的。如果解决方案仍然是酸性的,少量的氨溶液添加。接下来,烧瓶放在冰浴,直到产生一个奶油颜色的沉淀。

产品取得毕希纳过滤过滤和清洗一样寒冷的蒸馏水和真空干燥器干燥。这个干燥产品的百分比收益率随后测量。温暖的石油醚样品再结晶,针头取得毕希纳过滤过滤,用冷洗净石油醚,最后死于真空干燥器。使用顺协议Spinsolve NMR谱仪,产品的1 h - NMR谱chloroform-d收购。

如图3所示¹核磁共振谱的(中航商用飞机有限公司)3展品大幅共振区域从0到8 ppm,这对大多数分子是常有的事。基于这些共振,它可以作为预测认为,复杂的是抗磁性,因为与氖原子的电子排布,因此没有未配对电子。

图3。¹核磁共振谱的(中航商用飞机有限公司)₃。

自积分两个共振(插图,图3)显示一个1:6关系,峰值在δ5.47集成为单个质子与CH匹配,而在δ1.99集成6个质子峰值匹配两个甲基,如图2所示。

有限公司^{3 +}复杂的

一个锥形瓶被20毫升的乙酰丙酮添加碳酸钴和2.5 g和混合与恒定搅拌加热到90°C。在加热过程中,30毫升的10%的过氧化氢溶液添加和手表玻璃是用于弥补之间的烧瓶在增加。这混合物进一步加热一段15分钟的时间,然后在冰浴冷却。

用毕希纳过滤、深绿色沉淀过滤,在水泵吸干,干在烤箱100°C。干燥产品的产量比例决定。

热石油醚重结晶的小样本,以及由此产生的绿针是利用毕希纳过滤,过滤用冷洗净石油醚,然后在真空干燥器干燥。使用顺协议Spinsolve NMR谱仪,a¹核磁共振光谱chloroform-d产品的收购。

在图4中,¹核磁共振光谱股份有限公司(中航商用飞机有限公司)₃展品铝形成强烈的共振类似复杂。基于这些共振,它可以假定复杂是抗磁性。

图4。¹核磁共振光谱的公司(中航商用飞机有限公司)₃。

高自旋和低自旋两个潜在的电子构型的八面体中心有限公司(III)(图5)。四个未配对电子存在于高自旋复杂,这使得它顺,而不存在未配对电子的自旋低复杂,抗磁性,因此,低自旋钴所采用的配置是复杂的。

图5。两种可能的电子结构有限公司(III)。

由于共振的积分(插图,图4)显示一个1:6关系,峰值在δ5.52集成为单个质子CH是相对的,而峰值在δ2.18集成6个质子相对于两个甲基(图2)。

Mn3 +复杂

在100毫升蒸馏水,醋酸钠6.8克和2.6克二氯化锰(MnCl₂•4 H₂O)溶解10毫升的乙酰丙酮紧随其后。接下来,0.52克高锰酸钾(KMnO₄)是乙酰丙酮溶解在25毫升蒸馏水紧随其后的是解决方案,不断搅拌10分钟。

醋酸钠溶液(6.3 g)然后添加2 5毫升蒸馏水,搅拌10分钟。热板上的烧瓶加热60 - 70^°C 15分钟,冷却到室温,放在冰浴。

通过毕希纳过滤、黑暗的沉淀过滤,与冷蒸馏水冲洗,真空干燥器干燥。这个干燥产品的产量比例最终确定。

温暖的小样本石油醚重结晶,和黑针因此获得通过毕希纳过滤,过滤后用冷石油醚洗净,干在真空干燥器。使用顺协议Spinsolve NMR谱仪,a¹核磁共振光谱chloroform-d产品的收购。

如图6所示,¹核磁共振光谱的Mn(中航商用飞机有限公司)³包括广泛的和在前场的共振,这表明复杂的顺。两个潜在的电子构型、高自旋和低自旋是八面体Mn (III)中心(图7)。Mn (III)是d⁴,考虑到两个配置具有未成对电子,因此将顺。Mn的磁矩,因此电子结构(中航商用飞机有限公司)³使用埃文斯方法测量。

图6。¹核磁共振光谱的Mn(中航商用飞机有限公司)₃。

图7。两种可能的电子结构Mn (III)。

NMR管,大约5毫克的复杂,和0.5毫升溶剂与添加10% t-butanol CDCl3准备。参考示例包括0.5毫升CDCl3 t-butanol 10%解决方案的准备。的Spinsolve NMR谱仪使用快速垫片,垫片参考样品确定使用快速扫描一维质子协议。

五个未配对电子存在于高自旋复杂和低自旋存在一个不成对电子的复杂。方程1是用于确定预测的有效的个人电子磁矩结构:

高自旋,n = 4;µ_eff= 4.90µ_B

低自旋,n = 2;µ_eff= 2.83µ_B

发现高自旋磁矩的复杂相对接近于经验值,因此,它可以建立,它是一个高自旋复杂。

菲^{3 +}复杂的

在25毫升蒸馏水,3.3 g的铁(II)氯(FeCl₂•66 H₂O)溶解。大约4毫升的乙酰丙酮在10毫升的甲醇添加连续搅拌15分钟。这导致一个红色混合溶液溶解在乙酸钠的5.1 g 15毫升蒸馏水补充说,形成一个红色沉淀。

解决方法是加热到80°C的15分钟,冷却,放在冰浴。用毕希纳过滤,产品过滤,与冷蒸馏水冲洗,真空干燥器干燥。干燥产品的产量比例确定。

少量的温暖的甲醇是再结晶和红色晶体从而获得使用毕希纳过滤,过滤与低温甲醇洗,干在真空干燥器。使用顺协议Spinsolve NMR谱仪,a¹核磁共振光谱chloroform-d产品的收购。

如图8所示,¹核磁共振光谱的Fe(中航商用飞机有限公司)₃包括宽,在前场的共振,类似于锰复杂。这表明复杂的顺。两个可能的电子构型、低自旋或高自旋,存在于八面体的铁(III)中心,如图9所示。铁(III)是d⁵未配对电子存在于两个配置,因此,复杂的顺。

图8。¹核磁共振光谱的Fe(中航商用飞机有限公司)3

图9。两种可能的电子结构的铁(III)。

铁的磁矩,因此电子结构(中航商用飞机有限公司)₃埃文斯测量使用方法。5个未配对电子存在于高自旋复杂和一个未配对电子的自旋低复杂。预测的有效的磁矩为个人电子结构决定使用相同的方程1如上所述。

高自旋,n = 5;µ_eff= 5.92µ_B

低自旋,n = 1;µ_eff= 1.73µ_B

这是观察到的高自旋磁矩复杂相当接近于经验值,因此,可以确定,这是一个高自旋复杂。

铜^{2 +}复杂的

一个4 g的锥形瓶被氯化铜(II) (CuCl₂•6小时₂O)在25毫升蒸馏水溶解。大约5毫升的乙酰丙酮在10毫升的甲醇添加到该解决方案与连续搅拌10分钟。以下混合物,6.8 g醋酸钠混合添加15毫升的水,和解决方法是加热到80°C的15分钟,在冰浴冷却。使用毕希纳过滤产生的蓝灰色沉淀过滤,与冷蒸馏水冲洗,干燥温度的烤箱100°C。干燥产品的产量比例决定。

小甲醇试样再结晶,蓝针使用毕希纳过滤,过滤与低温甲醇洗,干在真空干燥器。的帮助下顺协议集成Spinsolve NMR谱仪上¹H - NMR谱的产品在chloroform-d收购。

的¹核磁共振光谱的铜(中航商用飞机有限公司)₂包括广泛的共鸣,类似于铁和锰配合物。这确实表明复杂的顺。因为铜(II)有一个未配对电子,这是d⁹。

同样的方程1是用于确定预期的有效磁矩铜(II)。n = 1;µ_eff= 1.73µ_B

预测的磁矩在良好的协议与实验的价值确定。

(VO)^{2 +}复杂的

大约5毫升蒸馏水是在圆底烧瓶,浓硫酸逐渐补充道。这是紧随其后的是增加12毫升乙醇和2.5 g的五氧化二钒(V2O5)。冷凝器安装在圆底烧瓶和回流的时间90分钟。这个结果在一个黑暗的蓝绿色的解决方案,这是冷却和过滤棉羊毛和剩余的产品就会被丢弃。

接下来,6毫升的乙酰丙酮添加连续搅拌。这个解决方案被添加到一个锥形瓶中和组成20克的无水碳酸钠在150毫升蒸馏水混合。由此产生的混合物在冰浴冷却,并使用毕希纳过滤、沉淀过滤掉。产品与冷蒸馏水冲洗和干燥在真空干燥器。这个干燥产品的产量比例决定。

少量的产品在6毫升的二氯甲烷溶解,剩下的产品被丢弃。接下来,20毫升的石油醚混合添加,夹杂着被允许站在一段10分钟。产品使用毕希纳过滤,过滤后用冷石油醚洗净,干在真空干燥器。蓝色的复杂从而获得d1顺化合物。

Cr^{3 +}复杂的

一个锥形瓶被氯化铬(III)的1.4 g (CrCl₃•6小时₂O)溶解在50毫升蒸馏水补充道。10 g的3或4地区尿素添加恒定搅拌,添加3毫升的乙酰丙酮紧随其后。满瓶是手表玻璃和加热到80到90°C。

解决方案应该是黑暗的,但随着反应形成栗色晶体。90分钟的加热后,混合物冷却,并通过毕希纳过滤,沉淀过滤掉。产品,然而,不是洗,而是在空气中干燥,百分比收益率随后记了下来。

沸点石油醚溶解的小样本,倾析和减少一半。然后在冰浴冷却和结晶过滤水泵使用毕希纳过滤和干燥。紫色的复杂因此获得d³顺磁性化合物。

乙酰丙酮互变异构化

五滴乙酰丙酮被放置在一个核磁共振管和0.5毫升CDCl3添加。样品的1 h - nmr谱获得使用标准1 d质子快速扫描协议。的¹乙酰丙酮的核磁共振光谱包括4共振,δ5.37,δ3.46,2.07和δδ1.88((图10)。

图10。¹乙酰丙酮的核磁共振光谱。

这是明确的解决方案包含酮和烯醇互变异构体。鉴于乙酰丙酮的烯醇形式可以被认为是一个复杂的H +,光谱比较反对公司(中航商用飞机有限公司)₃或铝(中航商用飞机有限公司)₃。时的化学变化甲基乙酰丙酮的1 h - nmr光谱发现相似,剩下的共振有很大的不同。这意味着,在δ5.37 CH质子共振的烯醇互变异构体,类似于金属配合物,这互变异构体展品1:6峰值的关系,即。,两个等效甲基和一个CH组。

因此,共振δ5.37和δ1.88是相对于烯醇互变异构体,从而留下了共振δ2.07和δ3.46酮互变异构体。这个互变异构体的骨干碳展览两个质子,因此两座山峰之间的比例是1:3。可以确定酮:烯醇比、与共振频谱分配给个人各互变异构体。CH和CH₂烯醇互变异构体和酮互变异构体,分别是完全孤立的,他们的积分可以用来测量比例。

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