a espectroscospia de infravermelho na identificaÇÃo de grupos funcionais

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GESIANE FERREIRA

TRABALHO DE QUÍMICA FARMACÊUTICAA ESPECTROSCOSPIA DE INFRAVERMELHO NA IDENTIFICAÇÃO

DE GRUPOS FUNCIONAIS.

UNIVERSIDADE PRESIDENTE ANTONIO CARLOS – UNIPACIPATINGA

2010

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GESIANE FERREIRA

A ESPECTROSCOSPIA DE INFRAVERMELHO NA IDENTIFICAÇÃO DE GRUPOS FUNCIONAIS.

Trabalho apresentado no dia 11 de Maio, como exigência do Curso de graduação em Farmácia, a Universidade Presidente Antônio Carlos – UNIPAC

UNIVERSIDADE PRESIDENTE ANTÔNIO CARLOS – UNIPACIPATINGA

2010

2

SUMÁRIO

LISTA DE FIGURAS E TABELAS..........................................................................................3

RESUMO ...................................................................................................................................4

ABSTRACT................................................................................................................................5

INTRODUÇÃO..........................................................................................................................6

1.INSTRUMENTAÇÃO ............................................................................................................9

1.1 Espectrômetro de infravermelho de dispersão....................................................................9

1.2 Espectrômetro de infravermelho com transformações de Fourior ..................................10

2.INTERPRETAÇÃO DOS ESPECTROS...............................................................................11

3.ESPECTROSCOPIA NA IDENTIFICAÇÃO DE GRUPOS FUNCIONAIS .....................13

3.1 HIDROCARBONETOS.....................................................................................................17

3.1.1 ALCANOS.......................................................................................................................19

3.1.2 ALQUENOS....................................................................................................................19

3.1.3 ALQUINOS.....................................................................................................................19

3.1.4 HIDROCARBONETOS AROMÁTICOS.......................................................................20

3.2 ÁLCOOIS E FENÓIS.........................................................................................................20

3.3 ÉSTER................................................................................................................................20

3.4 CETONAS..........................................................................................................................20

4.CONCLUSÃO.......................................................................................................................21

5.ANEXOS……………………………………………………………………….....………..22

6.BIBLIOGRAFIA……………………………………………………………….......………23

3

LISTA DE FIGURAS E TABELAS

Figura 1a Sistema óptico de um espectrofotômetro de infravermelho de feixe duplo...........9

Figura 1b. Esquematização de um espectrômetro de IV......................................................10

Figura 2 Dois espectros da mesma amostra de poliestireno (a) linear em número de ondas

(cmˉ¹); (b) linear em comprimento de onda (μm).....................................................................11

Figura 3 Carta simplificada das frequências características dos grupos funcionais mais

comuns......................................................................................................................................12

Figura 4 Espectro de IV do octano. .....................................................................................16

Figura 5 O espectro de IV do metilbenzeno (tolueno).........................................................16

Figura 6 O espectro de IV do 1-hexino................................................................................18

Figura 7 O espetro de IV do 1-hexeno.................................................................................18

4

RESUMO

A espectroscospia de Infravermelho é um método instrumental simples e rápido para

investigação de grupos funcionais.

Até recentemente, a espectroscopia na região do infravermelho era pouco utilizada em

análises quantitativas em decorrência de algumas limitações inerentes à técnica. Porém, com a

evolução de técnicas quimiométricas e de técnicas computacionais avançadas, permitiu-se a

análise de misturas complexas, como os medicamentos.

Obtêm-se os espectros de infravermelho, com o auxílio de um feixe de luz

infravermelho passado através da amostra. A radiação transmitida era varrida por dispersão

em uma rede de difração. O espectro era obtido pela rotação da rede de difração e as áreas de

absorção (picos) eram detectadas e laçadas em gráficos de frequências versus intensidade.

Não existem regras rígidas para a interpretação de um espectro de infravermelho. Deve-

se levar em considerações alguns requisitos para que a interpretação possa ser confiável.

A radiação infravermelha causa o aumento da amplitude de vibração das ligações

covalentes entre átomos e grupos de átomos dos compostos orgânicos e a absorção da energia

infravermelha por uma moléculas orgânica ocorrerá de modo característico, dependendo dos

tipos de ligações e dos átomos presentes nos grupos funcionais específicos de cada molécula,

sendo percebida a sua estrutura através de comparações.

Palavras chave: Espectroscospia de Infravermelho, identificação, compostos orgânicos.

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ABSTRACT

The Infrared spectroscopy is a simple and rapid instrumental method for investigation of

functional groups.

Until recently, infrared spectroscopy were rarely used in quantitative analysis due to

some inherent limitations to the technique. But with the development of chemometric

techniques and advanced computational techniques, enabled the analysis of complex mixtures

such as pharmaceutical drugs.

We obtain the infrared spectra with the aid of a beam of infrared light passed through

the sample. The transmitted radiation was swept by a dispersion grating. The spectrum was

obtained by rotating the diffraction grating and the absorption areas (peaks) were detected and

loops in graphs of frequency versus intensity.

There are strict rules for the interpretation of an infrared spectrum. One must take into

consideration some requirements for that interpretation can be trusted.

Infrared radiation causes the increase of the amplitude of vibration of the covalent bonds

between atoms and groups of atoms of organic compounds and the absorption of infrared

energy by organic molecules occurs in a characteristic way, depending on the types of bonds

and atoms present in specific functional groups of each molecule, which is perceived by its

structure comparisons.

Keywords: Infrared spectroscopy, identification, organic compounds.

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INTRODUÇÃO

A espectroscospia de Infravermelho é um método instrumental para investigação de

grupos funcionais. Uma técnica instrumental simples e rápida que pode evidenciar a presença

de vários grupos funcionais, e como todas as outras formas de espectroscopia, depende da

interação de moléculas ou átomos com a radiação eletromagnética (Solomons, 2001).

O espectro infravermelho de um composto químico é considerado uma de suas

propriedades físico-químicas mais características e, por conta disto, a espectroscopia na região

do infravermelho tem extensa aplicação na identificação dos compostos (Solomons, 2001) em

estado gasoso, líquido ou sólido (Silverstein,2006).

Até recentemente, a espectroscopia na região de infravermelho era pouco utilizada em

análises quantitativas em decorrência de algumas limitações inerentes à técnica. Porém, com a

utilização da transformada de Fourier (Souza, 2006), onde o espectro é decomposto nos

comprimentos de onda que o compõem, e cada pequena faixa de comprimento de onda é

dirigida a um dos elementos do detector (Harris, 2001), juntamente à evolução de técnicas

quimiométricas, ao advento dos microprocessadores digitais e de técnicas computacionais

avançadas, permitiu-se a análise de misturas complexas, como os medicamentos (Souza,

Ferrão, Parisotto, Furtado, 2004), para a identificação de materiais poliméricos constituintes

de embalagens plásticas rígidas e flexíveis, monocamanda ou com múltiplas camadas e até

mesmo análises qualitativas de alimentos (Souza, 2009).

Uma outra importante aplicação do infravermelho, mas ainda bem menos utilizada, é a

análise quantitativa de misturas de compostos. Como a intensidade de uma banda de absorção

é proporcional a concentração do componente que causou esta banda, a quantidade de um

composto presente em uma amostra pode ser determinada através de uma curva de calibração,

ou seja, a intensidade da banda versus concentração, construída a partir de amostras com

concentrações conhecidas do composto em questão. No entanto, quanto mais complexa é a

amostra, ou seja, quanto maior o número de interferentes presentes, mais difícil se torna a

construção de uma calibração univariada confiável, sendo necessário lançar mão de cálculos

estatísticos mais rebuscados, que permitam a utilização de vários comprimentos de onda para

determinação de uma única propriedade, obtendo-se, assim, uma calibração multivariada

(Luz, 2003).

A espectroscopia estuda a interação da radiação eletromagnética com a matéria, sendo

um dos seus principais objetivos o estudo dos níveis de energia de átomos ou moléculas.

Normalmente, as transições eletrônicas são situadas na região do ultravioleta ou visível, as

7

vibracionais na região do infravermelho e as rotacionais na região de microondas e, em casos

particulares, também na região do infravermelho longínquo (Luz, 2003).

A condição para que ocorra absorção da radiação infravermelha é que haja variação do

momento de dipolo elétrico da molécula como conseqüência de seu movimento vibracional

ou rotacional, o momento de dipolo é determinado pela magnitude da diferença de carga e a

distância entre dois centros de carga (Luz, 2003; Solomons, 2001). Somente nessas

circunstâncias, o campo elétrico alternante da radiação incidente interage com a molécula,

originando os espectros. De outra forma, pode-se dizer que o espectro de absorção no

infravermelho tem origem quando a radiação eletromagnética incidente tem uma componente

com freqüência correspondente a uma transição entre dois níveis vibracionais. A vibração dos

átomos no interior de uma molécula apresenta energia coerente com a região do espectro

eletromagnético correspondente ao infravermelho (100 a 10000cmˉ¹) (Luz, 2003). Ou seja, a

radiação infravermelha converte-se, quando absorvida, em energia de vibração molecular. O

processo também é quantizado, porém o espectro vibracional costuma aparecer como uma

série de bandas em vez de linhas, porque a cada mudança de nível de energia vibracional

corresponde uma série de mudanças de níveis de energia rotacional. A frequência ou o

comprimento de onda de uma absorção depende das massas relativas dos átomos, das

constantes de força das ligações e da geometria dos átomos (Silverstein, 2006).

As vibrações moleculares podem ser classificadas em deformações axiais e

deformações angulares. Uma vibração axial é um movimento rítmico ao longo do eixo da

ligação que faz com que a distância interatômica aumente e diminua alternadamente. As

vibrações de deformação angular correspondem a vibrações ritmadas de ligações que têm um

átomo em comum ou o movimento de um grupo de átomos em relação ao resto da molécula

sem que as posições relativas dos átomos do grupo se alterem (Silverstein, 2006).

Somente as vibrações que levam à alteração rítmica do momento de dipolo da

molécula são observadas no infravermelho convencional. O campo elétrico alternado,

produzido pela mudança de distribuição de carga que acompanha a vibração, acopla a

vibração molecular com o campo magnético oscilante da radiação eletromagnética, o que

resulta em absorção da energia radiante (Silverstein, 2006).

SOLOMONS, G.; FRYHLE, C. Química orgânica. 7ª ed. Vol. 1. Rio de Janeiro: LTC, 2001.

8

A obtenção das frequências aproximadas de vibração de deformação axial deve levar

em conta as contribuições relativas das forças de ligação e as massas dos átomos envolvidos.

Assim, por exemplo, a comparação superficial do grupo C─H com o grupo F─H, com base

apenas nas massas atômicas, pode levar à conclusão de que a deformação axial de F-H ocorre

em frequências mais baixas do que a deformação axial de C─H. O aumento da constante de

força, entretanto, que ocorre da esquerda para direita nas linhas da tabela periódica, tem um

efeito maior do que o aumento de massa. Em consequência, a deformação axial do grupo

F─H ocorre em freqüência maior do que a deformação do grupo C─H.

A molécula de dióxido de carbono, com duas ligações C=O partilhando o átomo de

carbono, tem duas vibrações fundamentais de deformação axial: o modo simétrico e o modo

assimétrico. O modo simétrico corresponde a um movimento de contração e alongamento em

fase das ligações C=O e não produz mudança de momento dipolo (μ).

No modo assimétrico, o movimento de estiramento das duas ligações ocorre fora da

fase, isto é, uma das ligações se estende e a outra se contrai, de maneira que altera o momento

de dipolo e é, por tanto, ativo no infravermelho (Silverstein, 2006).

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1 INSTRUMENTAÇÃO

1.1 Espectrômetro de infravermelho de dispersão.

Durante muitos anos obtinham-se os espectros de infravermelho, com o auxílio de um

feixe de luz infravermelho passado através da amostra. A radiação transmitida era varrida por

dispersão em uma rede de difração (grade de difração). O espectro era obtido pela rotação da

rede de difração e as áreas de absorção (picos) eram detectadas e laçadas em gráficos de

frequências versus intensidade.

As intensidades das bandas podem ser expressas como transmitância (T) ou

absorbância (A) (ou absorvância). A transmitância é a razão entre a energia radiante

transmitida por uma amostra e a energia radiante que nela incide. A absorbância é o logaritmo

decimal do inverso da transmitância, isto é, A= log10 (1/T) (Silverstein, 2006).

Figura 1a. Sistema óptico de um espectrofotômetro de infravermelho de feixe duplo.

SILVERSTEIN, R. M.; WEBSTER, F. X. Identificação espectrométrica de compostos orgânicos. 6ª ed. Rio de Janeiro: LTC,

2006.

A radiação é divida em dois feixes, um dos quais passa través da célula que contém a

amostra enquanto o outro passa por uma célula de referência. O feixe da referência e o feixe

da amostra são então recombinados em um único feixe alternado, através da rotação do

espelho M7, sendo as intensidades das absorções balanceadas através de um atenuador

colocado no feixe de referência. Desta forma, as absorções do solvente da célula de referência

e da célula de amostra são balanceadas e o espectro registrado contém somente os picos de

absorção da amostra (Silverstein, 2006).

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Figura 1b. Esquematização de um espectrômetro de IV.


1.2 Espectrômetro de infravermelho com transformações de Fourior

(Interferômetro)

Existem vantagens no uso das transformações de Fourier. Como não se usam

monocromadores, a totalidade da faixa de radiação passa simultaneamente pela amostra com

enorme ganho de tempo. Isto permite resoluções extremamente altas (≤ 0,001 cmˉ¹). Além

disso, como os dados sofrem conversão analógico-digital, os resultados são manipulados

facilmente. O resultado de várias varreduras é combinado para diminuir o ruído, e espectros

excelentes podem ser obtidos com muito pouca amostra.

Como acontece com outros instrumentos controlados por computador, os espectros do

solvente ou de amostras puras, guardados na memória do computador, podem ser subtraídos

de espectro da mistura (Silverstein, 2006).

11

2 INTERPRETAÇÃO DOS ESPECTROS

Não existem regras rígidas para a interpretação de um espectro de infravermelho.

Deve-se levar em considerações alguns requisitos para que a interpretação possa ser

confiável.

1- O espectro deve ter resolução adequada a ser de intensidade razoável.

2- O composto utilizado deve ser razoavelmente puro.

3- O espectrômetro deve ser calibrado contra padrões, de forma que as bandas sejam

observadas nas frenquências ou comprimentos de onda corretos. Calibrações bastante

confiáveis podem ser feitas com um padrão como o poliestireno.

4- O método de manipulação da amostra deve ser identificado. Se em solução, é

preciso indicar o solvente, a concentração da solução e o passo ótico da célula utilizada.

Como o tratamento das vibrações de moléculas complexas é pouco prático, costuma-se

interpretar o espectro a partir de comparações empíricas cm outros espectros e da

extrapolação de resultados obtidos com moléculas mais simples.

Não se deve interpretar um espectro de infravermelho de uma só vez. Ao contrário,

deve-se procurar evidências da presença ou ausência de grupos funcionais que tenham

absorções bem características. Por exemplo: começa-se de preferência pelo grupo OH, C=O e

NH, porque é normalmente possível obter uma resposta quanto à presença ou ausência destes

grupos (Silverstein, 2006).

Figura 2 Dois espectros da mesma amostra de poliestireno (a) linear em número de

ondas (cmˉ¹); (b) linear em comprimento de onda (μm).

12

SILVERSTEIN, R. M.; WEBSTER, F. X. Identificação espectrométrica de compostos orgânicos. 6ª ed. Rio de Janeiro: LTC, 2006.

Figura 3. Carta simplificada das frequências características dos grupos funcionais

mais comuns. F= forte, m=médio, f = fraco, a= agudo, l =largo.


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3 ESPECTROSCOPIA NA IDENTIFICAÇÃO DE GRUPOS FUNCIONAIS

A radiação infravermelha causa o aumento da amplitude de vibração das ligações

covalentes entre átomos e grupos de átomos dos compostos orgânicos. Porém, a esta radiação

não possui energia suficiente para excitar os elétrons, como acontece quando algumas

moléculas interagem com a radiação visível, a ultravioleta ou outras formas de luz com maior

energia.

Como os grupos funcionais das moléculas orgânicas incluem átomos ligados por

arranjos específicos, a absorção da energia infravermelha por uma moléculas orgânica

ocorrerá de modo característico, dependendo dos tipos de ligações e dos átomos presentes nos

grupos funcionais específicos daquela molécula. Os compostos absorvem a energia do IV em

regiões particulares da porção infravermelha do espectro (Solomons, 2001).

Um espectrômetro de IV opera passando o feixe de radiação de IV através da amostra

e comparando a radiação que é transmitida pela amostra com um feixe de referência

(Solomons, 2001).

Qualquer frequência absorvida pela amostra será evidenciada pela diferença entre os

feixes. O aparelho, então registra o resultado na forma de um gráfico, mostrando a

absorvância versus a frequência ou o comprimento de onda (Solomons, 2001).

A localização de uma banda (ou pico) de absorção pode ser especificada em unidades

relacionadas com a frequência, por seu número de onda, ¯ , medido em centímetros

recíprocos, cmˉ¹, ou por seu comprimento de onda, λ, medido em micrômetros, μm. O número

de onda é o número de ciclos de onda ao longo de cada centímetro do feixe de luz, e

comprimento de onda é a distância entre duas cristas sucessivas da onda (Solomons, 2001).

14

As ligações covalentes, em suas vibrações, se comportam como pequenas molas

unindo os átomos. As vibrações dos átomos só ocorrem em determinada frequência, por isso,

possuem apenas certos níveis de energia vibracional.

As moléculas podem vibrar de várias maneiras. Dois átomos unidos por uma ligação

covalente podem sofrer uma vibração de estiramento, onde os átomos de movem para frente e

para trás, como se estivessem presos por uma mola.


Três átomos podem também sofrer diferentes vibrações de estiramento e de

deformação:


Em um espectro de infravermelho a frequência de uma vibração de estiramento pode

estar relacionada a dois fatores:

As massas dos átomos ligados. (Os átomos leves vibram em maior frequência que os mais

pesados)

E a rigidez relativa da ligação.

As ligações triplas são mais firmes e vibram com maior frequência que as ligações

duplas, que são mais firmes e vibram com maior frequência que as ligações simples. Pode-se

verificar alguns destes efeitos na Tabela 1 em anexo.

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A seguir nota-se que os grupos como C─H, N─H e O─H, que envolvem hitrogênio,

considerado o átomo mais leve, possuem frequências relativamente altas (Solomons, 2001)

GRUPO Alquila Álcool Amina

LIGAÇÃO C─H O─H N─H

FAIXA DE

FREQUÊNCIA (cmˉ¹)2853-2962 3590-3650 3300-3500


Segue-se também, a comparação das frequências de acordo com o número de ligações.

LIGAÇÃO FAIXA DE FREQUÊNCIA (cmˉ¹)

C≡C 2100-2260

C≡N 2220-2260

C=C 1620-1680

C=O 1630-1780


Mesmo os espectros de IV de compostos relativamente simples contêm muitos picos

de absorção.

Nem todas as vibrações moleculares resultam na absorção de energia IV. Para uma

vibração ocorrer com a absorção de energia IV, o momento dipolo da molécula deve variar

durante a vibração.

As absorções vibracionais podem ocorrer fora da região de medida de um

espectrômetro de IV e também podem estar tão próximos que os picos se acumulam uns sobre

os outros.

A possibilidade de dois compostos diferentes apresentarem o mesmo espectro de IV é

extremamente pequena. Por isso o espectro de IV é chamado de “a impressão digital” de uma

molécula. Assim, em duas amostras puras de compostos orgânicos tiverem espectros

diferentes, pode-se ter certeza de que se tratam de compostos diferentes. Mas, se apresentarem

o mesmo espectro, trata-se do mesmo composto. (Solomons, 2001)

Nas não se pessoas capacitadas nas interpretações dos espectros de IV obtêm inúmeras

informações sobre as estruturas dos compostos. Mas reconhecer a presença de picos de

absorção resultante de vibrações de grupos funcionais característicos de um composto é

suficiente para empregas estas informações de modo bastante eficiente (Solomons, 2001)

16

Figura 4. Espectro de IV do octano. (note que no espectro os picos são geralmente

medidos em % de transmitância. Assim, o pico a 2900 cmˉ¹ possui 10% de transmitância, isto

é, uma absorvância, A, de 0,90.)


Figura 5. O espectro de IV do metilbenzeno (tolueno).


3.1 HIDROCARBONETOS

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Todos os hidrocarbonetos dão picos de absorção na região de 2800-3300 cmˉ¹,

associados à vibrações de estiramento da ligação carbono-hidrogênio.

As ligações C─H envolvendo carbonos com hibridização sp são mais fortes que as que

envolvem carbonos com hibridização sp³, consideradas as mais fracas:

sp>sp²>sp³

Esta também é a ordem de rigidez da ligação.

Os picos de estiramento das ligações carbono-hidrogênio, com os átomos de

hidrogênio ligados a átomos de carbono de hibridização sp caem em frequências mais altas

(aproximadamente 3300 cmˉ¹). Assim, os grupos ≡C─H de alcinos terminais dão picos nesta

região.

Na Figura 6 observa-se a absorção da ligação C─H acetilênica do 1-hexino, a 3320

cmˉ¹.

Os picos do estiramento das ligações carbono-hidrogênio, com os átomos de

hidrogênio ligados a átomos de carbono de hibridização sp² caem na região de 3000-3100

cmˉ¹. Assim, as ligações C─H de alcenos e os grupos C─H de alcenos e de anéis aromáticos

dão picos de absorção nessa região. Um exemplo disto está na Figura 7, onde tem o registro

do grupo alcenila do composto 1-hexeno na região de 3080 cmˉ¹ e na Figura 5, o espectro da

absorção de C─H dos átomos de hidrogênio do metilbenzeno a 3090 cmˉ¹

As bandas do estiramento dos átomos de hidrogênio ligados a átomos de carbono de

hibridização sp³ ocorrem em frequência mais baixa, na faixa de 2800-3000 cmˉ¹. Nos

espectros do octano (fig 2-11) também nas Figuras 5, 6 e 7 pode-se observar os picos de

absorção dos grupos metila e metileno (Solomons, 2001).

18

Figura 6. O espectro de IV do 1-hexino.


Figura 7. O espetro de IV do 1-hexeno.


Os hidrocarbonetos também dão picos de absorção nos seus espectros de IV

resultantes dos estiramentos da ligação carbono-carbono. Normalmente as ligações simples

carbono-carbono dão origem a picos muito fracos que, em geral, são pouco utilizados para a

identificação de estruturas.

Mais úteis são os picos de ligações múltiplas:

19

-As ligações duplas carbono-carbono dão picos de absorção na região1620-1680 cmˉ¹;

-As triplas - 2100-2260 cmˉ¹.

Os estiramentos das ligações carbono-carbono dos anéis benzênicos geralmente dão

um grupo de picos agudos característicos na região entre 1450-1600 cmˉ¹.

Quando estiverem presentes grupos substituintes doadores ou puxadores de elétrons

num carbono na ligação dupla, os picos de absorção da deformação, podem descolar-se para

fora das regiões dadas (Solomons, 2001).

3.1.1 ALCANOS

Os espectros de alcanos podem ser interpretados conforme quatro vibrações, as

deformações axiais e angulares envolvendo as ligações C─H e C─C.

Nem todas as bandas de absorção de uma molécula de alcano são importantes na

determinação da estrutura. Por exemplo, as vibrações de formação angular de C─C, ocorrem

em frequência muito baixa (abaixo de 500 cmˉ¹), e portanto, não aparecem na faixa usual dos

espectrômetros. Também, as bandas atribuídas às vibrações axiais de C─C são fracas e

aparecem a região compreendida entre 1.200 e 800 cmˉ¹, e por esta razão são de pouca

utilidade na identificação.

As vibrações mais características desta classe de compostos são as provenientes das

deformações axiais e angulares de C─H, na região de 3.00 a 2.840 cmˉ¹ (Silverstein, 2006).

3.1.2 ALQUENOS

O modo de deformação axial da ligação C=C de alquenos não-conjugados produz uma

banda de absorção de intensidade moderada a fraca entre 1-667 e 1.640 cmˉ¹.

3.1.3 ALQUINOS

A banda de deformação axial de C≡C de alquinos ocorre entre 2.260 e 2.100 cmˉ¹, e

mesmo assim, considerada fraca. Por razões de simetria, um C≡C terminal produz uma banda

mais intensa do que uma ligação C≡C interna (Silverstein, 2006).

20

3.1.4 HIDROCARBONETOS AROMÁTICOS

As bandas mais importantes e que fornecem mais informações sobre a estrutura dos

compostos aromáticos são encontrados na região de baixa frequência, entre 900 -675 cmˉ¹,

essas bandas provêm da deformação angular das ligações C─H do anel. Observa-se ainda,

vibrações do esqueleto em 1.600-.1.585 cmˉ¹ e em 1.500-1.400 cmˉ¹, que envolvem a

deformação axial das ligações carbono-carbono do anel (Silverstein, 2006).

3.2 ÁLCOOIS E FENÓIS

As bandas características dos espectros de álcoois e de fenóis provêm da deformação

axial de O─H (3.650 e 3.584 cmˉ¹) e de C─O, 1.260-1.000 cmˉ¹ e é uma banda considera

forte.

3.3 ÉSTER

A absorção mais característica do espectro dos ésteres alifáticos é uma banda intensa

que ocorre entre 1.150 e 1.085 cmˉ¹ e é derivada à deformação axial assimétrica de C─O─C.

3.4 CETONAS

Para estes composto, é comum referir-se à frequência de absorção de uma amostra

pura de uma cetona alifática saturada sendo como “normal” quando observada em 1.715 cmˉ¹.

O efeito indutivo reduz o comprimento da ligação C=O e, em consequência, aumenta a

constante de força e a frequência da absorção. O efeito de ressonância aumenta o

comprimento da ligação e reduz a frequência de absorção (Silverstein, 2006).

21

4 CONCLUSÃO

Da rápida discussão teórica que se seguiu, torna-se claro que mesmo uma molécula

muito simples pode dar um espectro muito complexo. Uma correlação pico a pico é uma

excelente evidência para a identidade de amostras.

Embora o espectro de infravermelho seja característico da molécula como um todo,

certos grupos de átomos dão origem a bandas que ocorrem mais ou menos na mesma

freqüência, independentemente da estrutura da molécula. Justamente a presença destas bandas

características de cada grupo é que permite a obtenção, através do exame do espectro e

consulta às tabelas, das informações fisico-químicas úteis na identificação de estruturas para

diversas finalidades.

22

5 ANEXOS

Tabela 1. Absorções característica de infravermelho dos grupos.

.SOLOMONS, G.; FRYHLE, C. Química orgânica. 7ª ed. Vol. 1. Rio de Janeiro: LTC, 2001.

23

6 BIBLIOGRAFIA

HARRIS, D. C. Análise química quantitativa. 6ª ed. Rio de Janeiro: LTC, 2001.

LUZ, E. R.; SILVA, M. I. P.; TÉLLEZ, C. A. S. PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO DE JANEIRO Departamento de Química. Predição de propriedades de gasolinas usando espectroscopia FTIR e regressão por mínimos quadrados parciais. 2003.Dissertação (Mestrado) - Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro, Departamento de Química, Rio de Janeiro, 2003



SOUZA,J. S., FERRÃO, M. F. Aplicações da espectroscopia no infravermelho no controle de qualidade de medicamentos contendo diclofenaco de potássio. Parte I : Dosagem por regressão multivariada. Revista Brasileira de Ciências Farmacêuticas, vol. 42, n. 3, jul./set., 2006. 437-445.

SOUZA, J.S.; FERRÃO, M.F.; PARISOTTO, G.;FURTADO, J.C. Análise de medicamentos antiinflamatórios não-esteróides manipulados empregando espectroscopia no infravermelho

(DRIFTS). Rev. Cienc. Farm., Araraquara, v.25, n.2, p.91-98, 2004.

SOUZA, R. M. ATR: avanço da espectroscopia de infravermelho na análise de materiais plásticos. CETEA Informativo. Boletim de tecnologia e desenvolvimentos de embalagens. Instituto de tecnologia de alimentos, Vol. 21 -N°3, jul/ago/set – 2009.

a espectroscospia de infravermelho na identificaÇÃo de grupos funcionais

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