ir - ufsj | universidade federal de são joão del-rei · 2017-03-05 · ligação e de átomos...

Esp

ectr

osco

pia

IR

2

Esp

ectr

osco

pia

IR

INFRARED (IR) 0,78 µm a 1000 µm

12800 cm-1 a 10 cm-1

Região Comprimento

de onda (µm)

Número de

onda (cm-1)

Frequência

(Hz)

Próximo 0,78 a 2,5 12800 a 4000 3,8 x 1014 a

1,2 x 1014

Médio 2,5 a 50 400 a 200 1,2 x 1014 a

6,0 x 1012

Distante 50 a 1000 200 a 10 6,0 x 1012 a

3,0 x 1011

Mais usada 2,5 a 15 4000 a 670 1,2 x 1014 a

2,0 x 1013

Espectroscopia no Infravermelho (IR)

3

Esp

ectr

osco

pia

IR

INFRARED (IR)

Proporciona um aumento na amplitude de vibração das

ligações covalentes entre átomos e grupos de átomos de

compostos orgânicos.

Espectroscopia no Infravermelho (IR)

Uma vez que os grupos funcionais possuem arranjos

específicos, a absorção de energia IR por uma molécula

orgânica ocorrerá de modo característico para cada tipo de

ligação e de átomos presentes nos grupos funcionais

específicos.

Como essas vibrações são quantizadas, os compostos

absorvem, Energia IR em regiões particulares do espectro.

4

Espectroscopia no Infravermelho (IR) E

sp

ectr

osco

pia

IR

E*IR < E*UV-VIS

moléculas que possuem baixa diferenças de

E* nos estados vibracionais.

Somente moléculas que sofrem variação no momento de

dipolo durante seu estado rotacional ou vibracional absorvem

IR.

Espécies homonucleares, tais como O2, N2 e Cl2.

5


sp

ectr

osco

pia

IR

Adaptado de Skoog – Princípios de Análise Instrumental

6


sp

ectr

osco

pia

IR

TRANSIÇÕES ROTACIONAIS

Baixa energia

TRANSIÇÕES ROTACIONAIS - VIBRACIONAIS

Há vários níveis rotacionais para cada nível

vibracional

IR - médio

IR distante

≤ 100 cm-1 (> 100 µm)

7


sp

ectr

osco

pia

IR

VIBRAÇÕES MOLECULARES

Os átomos em uma molécula não ficam fixos, mas

oscilam continuamente como consequência das

diferentes vibrações e rotações dos diferentes tipos de

ligações da molécula.

As vibrações são classificadas em ESTIRAMENTO

e DEFORMAÇÃO

8


sp

ectr

osco

pia

IR

VIBRAÇÕES DE ESTIRAMENTO

Variação contínua na distância interatômica ao longo do

eixo de ligação de dois átomos.

Simétrico Assimétrico

9


sp

ectr

osco

pia

IR

VIBRAÇÕES DE ESTIRAMENTO

Suas frequências estão relacionadas a dois fatores:

MASSAS dos átomos ligados e rigidez da LIGAÇÃO.

Átomos leves vibram em frequências maiores do que os

átomos mais pesados.

Ligações triplas são mais firmes que as duplas, que são

mais firmes que as simples. Assim, as ligações triplas

vibram em frequências maiores que as duplas, que vibram

em frequências maiores que as simples.

10


sp

ectr

osco

pia

IR

VIBRAÇÕES DE DEFORMAÇÃO

Variação no ângulo entre duas ligações.

Simétrico no plano Assimétrico no plano

Simétrico fora do plano Assimétrico fora do plano

11


sp

ectr

osco

pia

IR

VIBRAÇÕES DE DEFORMAÇÃO

“+” = fora da página e “-” = dentro da página.

12

Esp

ectr

osco

pia

IR

13

Espectroscopia no Infravermelho (IR) Médio E

sp

ectr

osco

pia

IR

Determinação de estruturas de espécies orgânicas e

bioquímicas.

ANÁLISE QUALITATIVA

Identificação de um composto orgânico a partir de seu

espectro.

1º) Determina-se os possíveis grupos funcionais que se

encontram nas frequências de 3600 cm-1 a 1250 cm-1.

2º) Comparação do espectro do composto desconhecido

com o espectro de um composto puro. Verifica-se a região

de IMPRESSÃO DIGITAL (3600 cm-1 a 1250 cm-1), pois

pequenas diferenças na estrutura e constituição causam

mudanças significativas no aspecto e distribuição das

bandas.

estiramento

deformação

14

Esp

ectr

osco

pia

IR

Número de onda, cm-1


Comprimento de onda, µm


Região de frequência dos grupos Região de impressão digital

estiramento

deformação


estiramento

deformação

estiramento

15

Esp

ectr

osco

pia

IR




Região de frequência dos grupos Região de impressão digital

estiramento

deformação

deformação

16


sp

ectr

osco

pia

IR

Ligação Tipo de composto Intervalo de

frequência, cm-1 Intensidade

C—H Alcanos 2850 – 2970

1340 – 1470

Forte

Forte

C—H

Alcenos 3010 – 3095 Média

C—H Alcinos (610) 675 – 995

3300

Forte

Forte

C—H Anéis aromáticos 3010 – 3100

690 – 900

Média

Forte

O—H

Álcoois e fenóis

monoméricos 3590 – 3650 Variável

Álcoois e fenóis com

ligações de hidrogênio 3200 – 3600

Variável, às

vezes larga

Ácidos carboxílicos

monoméricos 3500 – 3650 Média

Ácidos carboxílicos com

ligações de hidrogênio 2500 – 2700 Larga

17


sp

ectr

osco

pia

IR

Ligação Tipo de composto Intervalo de

frequência, cm-1 Intensidade

N—H Aminas, amidas 3300 – 3500 Média

C═C Alcenos 1610 – 1680 Variável

Anéis aromáticos 1500 – 1600 Variável

C≡C Alquinos 2100 – 2260 Variável

C—N Aminas, amidas 1180 – 1360 Forte

C≡N Nitrilas 2210 – 2280 Forte

C—O Álcoois, éteres, ácidos

carboxílicos, ésteres 1050 – 1300 Forte

C═O Aldeídos, cetonas, ácidos

carboxílicos, ésteres 1690 – 1760 Forte

NO2 Nitro compostos 1500 – 1570

1300 – 1370

Forte

Forte

18


sp

ectr

osco

pia

IR

PROBLEMAS

Relacione as espécies abaixo com seus respectivos

espectros.

a) 1-deceno.

b) 1-hexino.

c) Álcool benzílico.

d) Dodecano.

Silverstein, R.M. e Webster, F.X. Identificação Espectrofotométrica

de Compostos Orgânicos

Observação: os espectros deste exercício são adaptados

da referência abaixo:

19

Esp

ectr

osco

pia

IR

2924,4 1487,3

1378,2 721,1

2925,7 1378,4 722,2

1641,7 991,2 634,1

1466,9 909,5

20

Esp

ectr

osco

pia

IR

3310,6 1466,4 1249,7

2960,6 1379,8 739,8

2119,0 1327,0 630,0

3330,6 1208,7 722,2

3030,4 1079,7 697,3

1453,5 1022,5 595,0

21


sp

ectr

osco

pia

IR

APLICAÇÃO PARA FÁRMACOS

22


sp

ectr

osco

pia

IR


23


sp

ectr

osco

pia

IR


24


sp

ectr

osco

pia

IR


De acordo com os dados da Farmacopéia, faça o que

se pede.

a) identifique cada espectro.

Solvente Limite do λ

inferior (nm)

Água 180

Etanol 220

Hexano 200

Cicloexano 200

Tetracloreto

de Carbono

260

Éter Dietílico 210

Acetona 330

Dioxano 320

Cellosolve

(etoxietanol)

320

b) Na determinação por UV-

VIS, escolha um solvente da

tabela ao lado, para cada

fármaco.

25


sp

ectr

osco

pia

IR


26


sp

ectr

osco

pia

IR


ir - ufsj | universidade federal de são joão del-rei · 2017-03-05 · ligação e de átomos...

Documents