Big Bang HTL 2, Schulbuch

162 Bereich Grundlagen der Chemie (II. Jahrgang, 3. Semester) Bei der Spektroskopie wird Strahlung nach unterschiedli- chen Eigenschaften wie Energie oder Masse aufgespalten, es entsteht ein Spektrum. Die Wechselwirkung zwischen der Strahlung und den organischen Molekülen liefert Informa- tionen über deren Struktur. Von den vielen spektroskopischen Methoden seien hier zwei kurz beschrieben: Massenspektroskopie Durch den Beschuss mit sehr energiereicher Strahlung wer- den organische Moleküle in geladene Teile unterschied- licher Masse zerbrochen. Diese geladenen Teile werden in einem starken elektrischen Feld beschleunigt und nach ihrem Masse: Ladungs-Verhältnis getrennt. In Abb. 11.23 ist das Massenspektrum von Hept-1-en darge- stellt. Der Peak bei der größten Masse (84) entspricht der Masse des gesamten Moleküls (M C7H14 = 84). Wenn die –CH 3 Gruppe am Ende des Moleküls abgespalten wird sinkt die Masse um 15 (M CH3 = 15) auf 69. Auch der Peak bei der Mas- se 15 ist zu sehen (die abgespaltene –CH 3 Gruppe). Auch die anderen Peaks sind durch die verschiedenen Bruchstücke des Moleküls erklärbar. ( F24 ) Infrarotspektroskopie Das energiearme infrarote Licht verursacht in organischen Molekülen Schwingungen, dadurch wird ein Teil der Energie Abb. 11.22: Prinzip der Bruchstückbildung im MS Abb. 11.23: Massenspektrum von Hept-1-en Abb. 11.24: Aufbau eines Massenspektrometers absorbiert. Unterschiedliche funktionelle Gruppen werden durch verschiedene Wellenlängen zum Schwingen angeregt, absorbieren also auch bei unterschiedlicher Energie. Die Ab- sorption wird abhängig von der Wellenlänge gemessen und im IR-Spektrum aufgetragen. Das Spektrum lässt sich in zwei Bereiche einteilen. Im Bereich der kürzeren Wellenlän- gen gibt es für unterschiedliche funktionelle Gruppen spezi- fische Peaks. Dieser Teil des Spektrums wird auch Gruppen- frequenzbereich genannt. Bei längerer Wellenlänge ist das Muster des Spektrums sehr spezifisch für das ganze Mole- kül. Hier wird mit Hilfe von Computern und großen Daten- banken das Spektrum interpretiert. Man nennt diesen Be- reich deshalb auch „fingerprint“ Bereich . Abb. 11.25: Erklärung eines IR Spektrums mit Gruppenfrequenzen und „fingerprint“-Bereich Beantworte die folgenden Fragen! Nenne funktionelle Gruppen die sich mit Hilfe des folgenden IR-Spektrums nachweisen lassen. Versuche möglichst viele Peaks im Massenspektrum der Ascorbinsäure durch Bruchstücke des Moleküls (rechts) zu erklären: 11.5 F25 A1 F26 B1 Nur zu Prüfzwecken – Eige tum des Verlags öbv