[유기화학] 18-9. 에테르의 분광법 (Spectroscopy of Ethers)

 

1. 적외선 분광법 (Infrared Spectroscopy)

• 에테르는 IR 분광법으로 식별하기 다소 어려움.
  • 1050에서 1150 cm-1 범위에서 C-O 단일 결합 신축 진동에 의한 흡수를 나타내지만, 이 범위에는 다른 종류의 흡수들도 많이 발생함.
• 예시
  • 다이에틸 에테르는 1050 ~ 1150 cm-1 부근에서 강한 C-O 신축 흡수 피크가 관찰됨.
  • 페닐 알킬 에테르(예: 아니솔)는 1050 cm-1과 1250 cm-1에서 두 개의 강한 C-O 신축 흡수 피크를 나타냄.
  • 아니솔(Anisole)의 스펙트럼에서는 sp2 C-H 신축(3000 cm-1 이상), sp3 C-H 신축(3000 cm-1 이하), 방향족 C=C 신축(1600, 1500 cm-1) 등이 함께 관찰됨.

 

2. 핵자기 공명 분광법 (Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy)

• 1H NMR 분광법
  • 에테르 산소 옆의 탄소에 결합된 수소들은 알케인의 공명 위치보다 다운필드(downfield)로 이동 → 3.4~4.5 δ 영역에서 흡수를 나타냄.
  • 예시1: 다이프로필 에테르의 경우 산소 옆의 메틸렌 수소가 3.4 δ 부근에서 관찰됨.
  • 예시2: 에폭사이드(Epoxides)는 일반적인 에테르보다 약간 높은 자기장인 2.5~3.5 δ 범위에서 특징적인 공명을 나타냄.
  • 예시3: 1,2-에폭시프로판의 메틸렌 수소는 비대칭 중심 옆에 위치하여 디아스테레오토픽(diastereotopic)하며 복잡한 갈라짐을 보임.

 

• 13C NMR 분광법
  • 에테르의 탄소 원자 역시 다운필드 이동을 보이며, 대개 50~80 δ 범위에서 흡수됨.
  • 메틸 프로필 에테르에서 산소와 결합된 탄소들은 58.5 δ와 74.8 δ에서 흡수됨.
  • 아니솔의 메틸 탄소는 54.8 δ에서 관찰되며, 방향족 탄소들은 114.1 ~ 159.9 δ 범위에 분포함.

 

Problem 18-18. The 1H NMR spectrum shown is that of a cyclic ether with the formula C4H8O. Propose a structure.

Answer.