Determinación de la estructura

            En química orgánica, una de las tareas más  importantes es determinar la fórmula estructural de un compuesto recién sintetizado de una fuente natural. La sustancia  pertenecerá a uno de dos grupos, puede tratarse: de un compuesto conocido, el cual debemos identificar, o de un material nuevo, cuya estructura debemos determinar.

Si el compuesto ya fue obtenido por algún químico,  y ya se  determinó su estructura, entonces se encontrará una descripción de sus propiedades en la bibliografía química, junto con las pruebas que sirvieron de base para asignarle la estructura, en este caso, necesitaremos demostrar que nuestra sustancia es idéntica a la ya descrita.

Por el contrario, si nuestro compuesto es nuevo y no ha sido descrito antes, deberemos desarrollar una prueba estructural mucho con mayor detenimiento. Por ejemplo:

Tenemos un matraz lleno de un gas, unos pocos mililitros de un líquido o un montoncito minúsculo de cristales. Debemos hallar respuesta a la pregunta: ¿qué es?

1.- Primero, purificamos la sustancia y determinamos sus propiedades físicas:  puntos de fusión y ebullición, índice de refracción, solubilidad en varios disolventes. En un laboratorio moderno, mediríamos  varios espectros del compuesto, en particular, el  infrarrojo y el de RMN;  debido al gran caudal de información que puede obtenerse de este modo, el examen espectroscópico suele ser el primer trabajo después de la purificación.  El espectro de masas nos daría un peso molecular muy preciso. Cada vez es más frecuente determinar la estructura del modo más directo posible: mediante el análisis con rayos X, que puede indicar la distribución precisa de los átomos en una molécula.

Después realizamos un análisis cualitativo elemental para ver qué elementos están presentes. Después seguimos con un análisis cuantitativo, y combinado con la determinación de su peso molecular, obtenemos su fórmula molecular si estuviéramos ante la presencia de una sustancia nueva.

Asimismo estudiamos el comportamiento del compuesto frente a ciertos reactivos, y esto combinado con el análisis elemental, las propiedades de solubilidad y los espectros, nos permite decidir a qué familia pertenece. Por ejemplo, podríamos encontrar que se trata de un alcano, un alqueno, un aldehído o un éster.