Hợp chất X được dùng nhiều để tổng hợp polymer. Kết quả phân tích nguyên tố cho thấy X có %C = 50%, %H=5, 56% (về khối lượng)...

Hợp chất X được dùng nhiều để tổng hợp polymer. Kết quả phân tích nguyên tố cho thấy X có %C = 50%, %H=5,56% (về khối lượng), còn lại là O. Trên phổ đồ MS của X thấy xuất hiện peak của ion phân tử (M⁺) có giá trị m/z=72. Trên phổ IR của X thấy xuất hiện một peak rộng từ 2 500 – 3 200 cm^-1, một peak ở 1 707 cm^-1. Lập luận và dự đoán công thức cấu tạo của X.

Hướng dẫn giải :

Xác định công thức phân tử của X dựa vào % nguyên tố và phân tử khối của X.

Trên phổ IR, peak O-H của nhóm carboxyl trong vùng 2500 – 3000cm^-1, peak C=O của nhóm carboxyl trong vùng 1680 - 1750 cm^-1.

Lời giải chi tiết :

Gọi công thức đơn giản nhất của X là C_xH_yO_z

%O = 100% - (50% + 5,56%) = 44,44%

Ta có:

\(\begin{array}{l}{\rm{x : y : z = }}\frac{{{\rm{\% C}}}}{{{\rm{12}}}}{\rm{ : }}\frac{{{\rm{\% H}}}}{{\rm{1}}}{\rm{ : }}\frac{{{\rm{\% O}}}}{{{\rm{16}}}}\\{\rm{ = }}\frac{{50}}{{{\rm{12}}}}{\rm{ : }}\frac{{5,56}}{{\rm{1}}}{\rm{ : }}\frac{{44,44}}{{{\rm{16}}}} \approx 4,17:5,56:2,78 \approx 1,5:2:1 = 3:4:2\end{array}\)

=> Công thức đơn giản nhất của X là C₃H₄O₂.

=> Công thức phân tử của X có dạng (C₃H₄O₂)_n

Dựa vào kết quả phổ MS của X, phân tử khối của X là 72.

Ta có: (12.3 + 1.4 + 16.2)n = 72 ó 72n = 72 => \({\rm{n = }}\frac{{{\rm{72}}}}{{{\rm{72}}}}{\rm{ = 1}}\)

=> Công thức phân tử của X là C₃H₄O₂.

Vì Trên phổ IR của X thấy xuất hiện một peak rộng từ 2 500 – 3 200 cm^-1, một peak ở 1 707 cm^-1 nên đây lần lượt là peak O-H và C=O của nhóm carboxyl.

=> X là carboxylic acid.

=> Công thức cấu tạo của X là: CH₂=CH-COOH.