PHẦN 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 3.1. TỔNG HỢP
3.2. CÁC ĐẶC TRƯNG PHỔ HỌC
Phổ MST1
Loại phổ MS sử dụng trong khóa luận này là LC-MS, mẫu được ion hóa theo phương pháp va chạm điện tử. Do đặc tính của mẫu so với phổ chuẩn có trong máy đo mà mẫu có thể ion hóa thành nhiều dạng khác nhau, mẫu T1 được ion hóa dưới dạng ion phân tử MNa+. Sau khi xử lý và ghi nhận dữ liệu của mẫu T1, kết quả trong phổ MS xuất hiện pic cơ bản có m/z = 291 tương ứng với phân tử khối MMNa+ có cường độ lớn nhất, gần như 100% và hoàn toàn phù hợp với phân tử khối của T1
(MT1 = 268) (bảng 3.1).
Phổ IRT1
Trên phổ IR của mẫu T1 có mặt dãy hấp thu đặc trưng các dao động hóa trị của các nhóm chức có trong sản phẩm T1, một số dao động kéo căng của các nhóm chức: C-H(Ar) ở vùng khoảng 3000 cm-1, C-H(etylen, azometin) thì hấp thu ở vùng khoảng 2900 cm-1, dãy hấp thu ở 2554 cm-1 là của nhóm O-H, nhóm C=N đặc trưng cho sản phẩm hấp thu ở 1634 cm-1 với cường độ mạnh, nhóm C=C hấp thu ở vùng khoảng 1600 cm-1, nhóm C-N hấp thu ở 1416 cm-1, nhóm C-O thì hấp thu ở số sóng 1198 cm-1 và dao động biến dạng ( của một số nhóm chức hấp thu trong vùng có số sóng thấp hơn dao động kéo căng mà các nhóm chức gây ra: dao động biến dạng của nhóm O-H hấp thu ở 1282 cm-1, nhóm C-H(etylen, azometin) thì hấp thu ở 855 cm-1, nhóm C-H(Ar) hấp thu ở 745 cm-1 (bảng 3.2).
Kí hiệu mẫu Giá trị m/z của ion phân tử MNa+
Phân tử khối của
mẫu chất CTPT
T1 291 268 C16H16N2O2
Bảng 3.1: Các giá trị phổ MST1
Luận Văn Tốt Nghiệp Đại Học Khóa 2007-2012 Kết Quả Và Bàn Luận
35 SVTH: Đỗ Thị Ngọc Trúc
GVHD: TS. Nguyễn Quang Trung Dao động (cm-1)
Nhóm chức
Cường độ
Mạnh Trung
bình Yếu
3050.14 C-H (Ar)
2898.87 C-H (-CH2-CH2-,
azometin)
2554.58 O-H
1634.42 C=N
1576.24 C=C
1416.47 C-N
1282.15 O-H
1198.70 C-O
855.23 C-H (-CH2-CH2-, azometin) 745.67 C-H (Ar)
Phổ NMRT1
Dựa vào độ dịch chuyển hóa học (ppmcó thể nhận ra tín hiệu của H hay C tương ứng trên các phổ 1H-NMR và 13C-NMR.
Phổ 1H-NMR của T1 xuất hiện tín hiệu của 2H ở 13.17 ppm(s) tương ứng với H của 2 nhóm OH, 2H ở 8.35 ppm(s) của 2 nhóm CH, các H của vòng thơm xuất hiện ở vùng 6.85-7.29 ppm (8H), 4H ở 3.93 ppm(s) của 2 nhóm CH2. Do có sự đối xứng hai bên của phân tử nên các tín hiệu thể hiện trên phổ có sự trùng lắp nhau nên các tín hiệu chỉ còn một nửa và thực tế số lượng các proton (H) tương ứng với các tín hiệu đó sẽ được nhân đôi lên. Một số ảnh hưởng ghép cặp hay ảnh hưởng từ xa của các proton với nhau (các H của vòng thơm) là nguyên nhân làm cho các tín hiệu
Bảng 3.2: Các giá trị phổ IRT1
Luận Văn Tốt Nghiệp Đại Học Khóa 2007-2012 Kết Quả Và Bàn Luận
36 SVTH: Đỗ Thị Ngọc Trúc
GVHD: TS. Nguyễn Quang Trung
không còn là một pic đơn (s) nữa mà thay vào đó là các pic đôi(d), ba(t), đa(m). Các tín hiệu thể hiện rõ ràng và phù hợp với số H của T1(16H).
Trên phổ 13C-NMR, C trong nhóm C-O và C=N thể hiện ở khoảng 160 ppm (CC-O = 166 ppm, CC=N = 161ppm), các C của vòng thơm xuất hiện trong khoảng 110-140 ppm. Tuy nhiên C ở vị trí 6 và 4 có độ dịch chuyển không chênh lệch nhau và chịu một số ảnh hưởng làm cho hai C này bị trùng lắp vào nhau, điều này có thể giải thích vì sao trên phổ chỉ còn 7 tín hiệu C mà theo lý thuyết phải có 8 tín hiệu C (bảng 3.3).
1H-NMR, ppm) Vị trí 13C-NMR, ppm) Vị trí
13.17 2H, s, OH 16649 C2(C-O)
8.35 2H, s, H7(2CH) 161.04 C7(C=N)
7.29 2H, t, H4(Ar) 132.4 C6,4(Ar)
7.23 2H, d, H6(Ar) 131.46 C1(Ar)
6.94 2H, d, H3(Ar) 118.65 C5(Ar)
6.85 2H, t, H5(Ar) 116.96 C3(Ar)
3.93 4H, s, H8(2CH2) 59.74 C8(C-C)
N,N’-bis(salicyliden)-1,2-phenylendiimin (T2) Phổ MST2
T2 được ion hóa ở hai dạng MH+, MNa+. Sau khi xử lý và ghi nhận dữ liệu, trong phổ MS xuất hiện hai pic cơ bản của ion phân tử có m/z khác nhau là MMH+ = 317 và MMNa+ = 339 tương ứng với MM+ = 316, kết quả nhận được hoàn toàn phù hợp với dự đoán về CTPT của mẫu đo là C20H16N2O2 (MT2 = 316) (bảng 3.4).
Bảng 3.3: Các giá trị phổ NMRT1
Luận Văn Tốt Nghiệp Đại Học Khóa 2007-2012 Kết Quả Và Bàn Luận
37 SVTH: Đỗ Thị Ngọc Trúc
GVHD: TS. Nguyễn Quang Trung Phổ IRT2
Dãy hấp thu đặc trưng cho dao động của các nhóm chức có trong sản phẩm T2 đã được thể hiện rõ trên trên phổ IR của mẫu T2, một số dao động kéo căng (
của các nhóm chức như: nhóm C-H(Ar) ở vùng khoảng 3000 cm-1, nhóm C-H(azometin) thì hấp thu ở vùng khoảng 2900 cm-1, dãy hấp thu ở 2549 cm-1 là của nhóm O-H, nhóm C=N đặc trưng cho sản phẩm thì hấp thu ở 1613cm-1 với cường độ mạnh, nhóm C=C hấp thu ở vùng khoảng 1600 cm-1, nhóm C-N hấp thu ở 1479 cm-1, nhóm C-O thì hấp thu ở số sóng 1191cm-1 và dao động biến dạng của một số nhóm chức hấp thu trong vùng có số sóng thấp hơn dao động kéo căng mà các nhóm chức gây ra: dao động biến dạng của nhóm O-H ở 1275 cm-1, nhóm C-H(azometin)hấp thu ở 908 cm-1 và nhóm C-H(Ar) hấp thu ở 759 cm-1. Phần lớn là các nhóm chức trong T1 đều hiện diện trong T2, chỉ khác là T2 không có liên kết -CH2-CH2-, nên dao động của các nhóm chức T2 so với T1 gần như là không khác nhau nhiều (bảng 3.5).
Phổ NMRT2
Dựa vào độ dịch chuyển hóa học (ppmcó thể nhận ra tín hiệu của H hay C tương ứng trên các phổ 1H-NMR và 13C-NMR.
Phổ 1H-NMR của T2 xuất hiện tín hiệu của 2H ở 13.02 ppm(s) tương ứng với H của nhóm OH, 2H ở 8.64 ppm(s) của nhóm CH, các H của vòng thơm xuất hiện ở vùng 6.92-7.32 ppm (12H). Giống như T1, sản phẩm T2 có sự đối xứng hai bên trong cấu trúc phân tử nên các tín hiệu thể hiện trên phổ có sự trùng lắp và số lượng
Kí hiệu mẫu
Giá trị m/z của ion phân tử
MH+
Giá trị m/z của ion phân tử
MNa+
Phân tử khối
của mẫu chất CTPT
T2 317 339 316 C20H16N2O2
Bảng 3.4: Các giá trị phổ MST2
Luận Văn Tốt Nghiệp Đại Học Khóa 2007-2012 Kết Quả Và Bàn Luận
38 SVTH: Đỗ Thị Ngọc Trúc
GVHD: TS. Nguyễn Quang Trung
các proton (H) tương ứng với các tín hiệu thể hiện trên phổ phải sẽ được nhân đôi lên. Một số ảnh hưởng ghép cặp hay ảnh hưởng từ xa của các proton với nhau (các H của vòng thơm) là nguyên nhân làm cho các tín hiệu không còn là một pic đơn (s) nữa mà thay vào đó là các pic đôi (d), ba (t), đa (m). Do trong phân tử không có nhóm -CH2-CH2- nên trên phổ 1H-NMR không xuất hiện tín hiệu H ở = 3.93 ppm, mà chỉ xuất hiện các tín hiệu có H-NMRT2 tương ứng với tín hiệu H của OH và H(Ar). Các tín hiệu thể hiện rõ ràng và phù hợp với số H của T2(16H).
Trên phổ 13C-NMR, C trong nhóm C-O và C=N thể hiện ở khoảng 160 ppm (CC-O = 163 ppm, CC=N = 161ppm), các C của vòng thơm xuất hiện trong khoảng 110-140 ppm. Kết quả đo đạc thực tế cho thấy các tín hiệu xuất hiện rõ ràng riêng biệt với nhau, mà không có sự trùng lắp như tín hiệu C ở vị trí 6 và 4 của T1 (bảng 3.6).
Dao động (cm-1)
Nhóm chức Cường độ
Mạnh Trung bình Yếu
3051.47 C-H (Ar)
2923.03 C-H (azometin)
2549.18 O-H
1613.40 C=N
1560.57 C=C
1479.77 C-N
1275.45 O-H
1191.03 C-O
908.71 C-H (azometin)
759.19 C-H (Ar)
Bảng 3.5: Các giá trị phổ IRT2
Luận Văn Tốt Nghiệp Đại Học Khóa 2007-2012 Kết Quả Và Bàn Luận
39 SVTH: Đỗ Thị Ngọc Trúc
GVHD: TS. Nguyễn Quang Trung
1H-NMR, ppm) Vị trí 13C-NMR, ppm) Vị trí
13.02 2H, s, OH 163.77 C2(C-O)
8.64 2H, s, H7(2CH) 161.39 C7(C=N)
7.32-7.39 6H, m, H4,9,10(Ar) 142.59 C8(Ar)
7.24 2H, m, H6(Ar) 133.37 C4(Ar)
7.05 2H, d, H3(Ar) 132.36 C6(Ar)
6.92 2H, t, H5(Ar) 127.67 C1(Ar)
119.78 C5(Ar)
119.27 C3(Ar)
118.97 C9(Ar)
117.56 C10(Ar)
N,N’-bis(acetylaceton)ethylendiimin (T3) Phổ MST3
T3 được ion hóa dưới dạng MH+. Sau khi xử lý và ghi nhận dữ liệu, trong phổ MS xuất hiện pic cơ bản của ion phân tử có m/z = 247 hay MMNa+ = 247 tương ứng với MM+ = 246, kết quả nhận được hoàn toàn phù hợp với phân tử khối của mẫu đo dự đoán là C12H20N2O2 của mẫu T3 (MT3 = 246) (bảng 3.7).
Kí hiệu mẫu Giá trị m/z của ion phân tử MNa+
Phân tử khối của
mẫu chất CTPT
T3 247 224 C12H20N2O2
Phổ IR T3
Bảng 3.6: Các giá trị phổ NMRT2
Bảng 3.7: Các giá trị phổ MST3
Luận Văn Tốt Nghiệp Đại Học Khóa 2007-2012 Kết Quả Và Bàn Luận
40 SVTH: Đỗ Thị Ngọc Trúc
GVHD: TS. Nguyễn Quang Trung
Bảng 3.8: Các giá trị phổ IRT3
Các vùng hấp thu đặc trưng cho dao động của các nhóm chức trong T3 được thể hiện rõ trên phổ IR của mẫu T3, một số dao động kéo căng của các nhóm chức tiêu biểu như: nhóm C-H(C=C) ở vùng khoảng 3000 cm-1, nhóm C-H(CH3) thì hấp thu ở vùng khoảng 2900 cm-1, dãy hấp thu ở 3133 cm-1 là của nhóm O-H, nhóm C=N đặc trưng cho sản phẩm thì hấp thu ở 1608 cm-1, nhóm C=C thì hấp thu ở vùng khoảng 1600 cm-1, nhóm C-N hấp thu ở 1372 cm-1, nhóm C-O thì hấp thu ở số sóng 1199 cm-1 và dao động biến dạng của một số nhóm chức thì hấp thu trong vùng có số sóng thấp hơn dao động kéo căng mà các nhóm chức gây ra: dao động biến dạng của nhóm O-Hhấp thu ở 1286 cm-1, nhóm C-H(CH3) thì hấp thu ở 851 cm-1, nhóm C-H(C=C) cho tín hiệu hấp thu ở 737 cm-1 (bảng 3.8).
Dao động (cm-1)
Nhóm chức Cường độ
Mạnh Trung bình Yếu
3133.00 O-H
3076.69 C-H (C=C)
2947.32 C-H (CH3)
1608.98 C=N
1520.49 C=C
1372.28 C-N
1286.91 O-H
1199.70 C-O
851.25 C-H (CH3)
737.31 C-H (C=C)
Phổ NMR T3
Dựa vào độ dịch chuyển hóa học (ppmcó thể nhận ra tín hiệu của H hay C tương ứng trên các phổ 1H-NMR và 13C-NMR.
Luận Văn Tốt Nghiệp Đại Học Khóa 2007-2012 Kết Quả Và Bàn Luận
41 SVTH: Đỗ Thị Ngọc Trúc
GVHD: TS. Nguyễn Quang Trung
Bảng 3.9: Các giá trị phổ NMRT3
Phổ 1H-NMR của T2 xuất hiện tín hiệu của 2H ở 10.87 ppm(s) tương ứng với H của nhóm OH, 2H ở 4.97 ppm(s) của nhóm CH, 4H ở 3.40 ppm(s) của 2 nhóm CH2, hai tín hiệu ở khoảng 2 ppm tương ứng với 12H của 4 nhóm (CH3). Do có sự đối xứng hai bên của phân tử nên các tín hiệu thể hiện trên phổ có sự trùng lắp và số lượng các proton (H) tương ứng phải sẽ được nhân đôi lên. Một số ảnh hưởng do ghép cặp hay ảnh hưởng từ xa của các proton với nhau là nguyên nhân làm cho các tín hiệu không còn là một tín hiệu đơn (s) nữa mà thay vào đó là các tín hiệu đa (m).
Trong cấu trúc phân tử của T3 không có vòng thơm như hai hợp chất T1 và T2 nên trong vùng 7-9 ppm trên phổ không xuất hiện một tín hiệu nào của HAr, mà xuất hiện ở vùng trường cao hơn khoảng 2-5 ppm là các H của nhóm CH2, CH3, CH trong phân tử. Các tín hiệu thể hiện rõ ràng và phù hợp với số H của T3(20H).
Trên phổ 13C-NMR, C trong nhóm C-O thể hiện ở khoảng 195 ppm, C trong nhóm C=N thể hiện ở 161 ppm, C của nhóm C-H ở khoảng 96 ppm, C của nhóm CH3 xuất hiện trong khoảng 18-28 ppm (bảng 3.9).
1H-NMR, ppm) Vị trí 13C-NMR, ppm) Vị trí
10.87 2H, s, OH 195.55 C2(C-O)
4.97 2H, s, H3(2CH) 162.78 C4(C=N)
3.40 4H, s, H6(2CH2) 96.18 C3(CH)
1.97 6H, d, H5(2CH3) 43.53 C6(C-N)
1.88 6H, d, H1(2CH3) 28.85 C1(CH3)
18.64 C5(CH3)