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UNIVERSIDADE FEDERAL DO PIAUÍ - UFPI CENTRO DE CIÊNCIAS DA SAÚDE - CCS DEPARTAMENTO DE FARMÁCIA DISCIPLINA: QUÍMICA FARMACÊUTICA PROFESSOR: Dr. José de Sousa Lima Neto LISTA DE EXERCÍCIOS: INFRAVERMELHO Nathália Leite Carvalho - 20189003366 TERESINA - PI NOVEMBRO, 2021 MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO PIAUÍ CENTRO DE CIÊNCIAS DA SAÚDE COORDENAÇÃO DO CURSO DE FARMÁCIA DISCIPLINA: MÉTODOS INSTRUMENTAIS DE ANÁLISE Campus Universitário Ministro Petrônio Portela, Bairro Ininga, Teresina, Brasil. CEP: 64049-550 Contato: 3215 5870 farmaciatheufpi@gmail.com LISTA 2 - INFRAVERMELHO 1. Colocar os seguintes compostos em ordem decrescente de frequência da banda de absorção da ligação C-O: (a) Acetona, (b) formaldeído e (c) acetaldeído Acetaldeído > Formaldeído> Acetona 2. Um composto mostra no espectro de IV uma banda de absorção a 1100 cm-1 e não mostra a 1700 e a 3600-3200 cm-1. Qual a classe deste composto? Esse composto pertence a classe Éter. 3. Liste três fatores que influenciam a intensidade da banda de absorção no infravermelho. 1 – Substituintes com massas semelhantes ou então que produzem efeitos de ressonância e indutivos de ressonância semelhantes; 2 – Aumento da ordem e da cristalinidade; 3 – Sistemas conjugados; 4. Qual será o maior número de onda do estiramento da ligação oxigênio-hidrogênio numa amostra de etanol ou etanol dissolvido em dissulfeto de carbono? Em uma amostra de etanol, existe uma única banda do estiramento oxigênio-hidrogênio no espaço entre 3400-3300cm-1, devido as ligações de hidrogênio. Em uma amostra de etanol dissolvida em dissulfeto de carbono, o estiramento da ligação oxigênio-hidrogênio apresenta um número de onda maior, com valor aproximado em 3640 cm-1. 5. Explique porque o crotonaldeído (CH3CH = CHCHO) mostra as absorções correspondentes a deformações axiais de C=O e C=C a 1700 e 1630 cm-1. Devido a insaturação conjugada de C=O com C=C que diminui a frequência de absorção da carbonila. mailto:farmaciatheufpi@gmail.com 6. Quatro compostos todos eles de fórmula C7H7Br dão os seguintes sinais na região de 680-840 cm-1 dos seus espectros de infravermelho. A, 740 cm-1 B, 795 cm-1 C, 680 e 760 cm-1 D, 693 e 765 cm-1. Atribuir a estrutura a cada um destes compostos. a) b) c) d) a) Benzeno mono-substituído; b) Benzeno dissubstituído orto; c) Benzeno dissubstituído meta; d) Benzeno dissubstituído para; 7. Como se pode determinar por espectrometria no infravermelho que a seguinte reação ocorreu? Através do desaparecimento da carbonila. O espectro formado não irá apresentar o sinal de absorção da carbonila apenas os outros, além do aparecimento do sinal de estiramento de carbono- hidrogênio sp2. 8. Quais dos seguintes compostos tem uma vibração que é inativa no infravermelho? (Acetona, CO2, 1-butino, 2-butino, H2, H2O, H2O2, Cl2, etileno) Os compostos com vibração inativa são: CO2, 2-butino, H2O, H2O2, Cl2, Etileno; 9. Como a espectroscopia no infravermelho poderia ser utilizada para distinguir entre: a) uma amina primária de uma secundária? As aminas primárias apresentam duas bandas de estiramento nitrogênio-hidrogênio, já as aminas secundárias apresentam apenas uma banda, os dois compostos na região entre 3500 e 3300 cm-1. b) Um álcool primário de um secundário e terciário? Através da intensidade do pico do íon molecular. No álcool primário e secundário essa intensidade é relativamente baixa, enquanto no álcool terciário a frequência desse pico é praticamente ausente. O estiramento de oxigênio-hidrogênio do álcool primário é aproximadamente 3640cm-1, no secundário esse valor é 3630cm-1, já no álcool terciário esse valor corresponde a 3620cm-1. c) Ciclo-hexanona e ciclo-pentanona? Quanto menor o tamanho do anel em cetonas cíclicas, maior a frequência que será absorvida do estiramento C=O. O composto ciclo-pentanona absorve ente 1740 e 1780 cm−1 já a ciclo- hexanona absorve 1715 cm−1 10. Como a espectroscopia no infravermelho poderia ser útil na distinção entre os seguintes compostos? Cite as absorções características de cada um deles: O estiramento carbono-oxigênio faz a diferenciação entre esses compostos: Pentano: a banda em que se encontra o estiramento CH3 é aproximadamente 1375 cm-1 e o estiramento de CH2 está em 1465 cm-1. Etóxi propano: estiramento carbono-oxigênio em 1000-1300 cm-1. Um ácido carboxílico e álcool são diferenciados pela presença do sinal de uma carbonila além do sinal de estiramento carbono-hidrogênio que está presente apenas no álcool. Ácido butanóico: uma banda de absorção larga indicando oxigênio- hidrogênio em 3200-2500 cm-1, uma banda referente ao estiramento carbono=oxigênio em 1820-1630 cm-1 Butanol: o estiramento carbono-oxigênio em 1300-1100cm-1, o estiramento oxigênio-hidrogênio em 3650-3100 cm-1. A diferenciação acontece pelo sinal do estiramento carbono=carbono e o sinal fora do plano. Ciclo hexano: o estiramento carbono-hidrogênio próximo a 3000 cm-1, dobramento CH2 em 1465 cm-1; Benzeno: sinal de estiramento carbono-hidrogênio maior que 3000cm-1, sinal carbono=carbono em 1600 e 1450 cm-1; Butanoato de metila: estiramento carbono=oxigênio na faixa de 1750 a 1670 cm-1 e o estiramento carbono–oxigênio em 1300-1100 cm-1 e um sinal referente ao estiramento C–H sp3 em 3000 cm-1. Ácido butanoico: estiramento C=O, de C–O, uma banda de absorção larga referente ao estiramento O–H em 3200-2500 cm-1; Ciclo-hexano: um sinal referente ao estiramento carbono–hidrogênio próximo a 3000 cm-1; um sinal de dobramento CH2 em 1465 cm-1. Metil ciclohexano: sinais semelhantes, mas terá uma banda de absorção de dobramento característica de CH3 em aproximadamente 1375 cm-1. O 2-hexino e o 1-butino apresentam sinais em 3000 cm-1 referente ao estiramento carbono–hidrogênio sp3 e bandas em 1400-1200 referentes aos dobramentos CH2 e CH3, porém: no espectro do 1-butino existe um pico em aproximadamente 3300 cm-1 referente a carbono-hidrogênio sp, um sinal referente a vibração C≡C, em aproximadamente 2150 cm-1. O 2- hexino não apresenta as bandas em 2150 cm-1 e 3300 cm-1. Nos dois compostos o sinal do estiramento C=O aparecerá na faixa de 1820-1630 cm-1 e o sinal de estiramento de C–H sp3 em 3000 cm-1. A 2-pentanona possui um sinal referente ao dobramento na faixa de 1300 a 1100 cm-1, enquanto o aldeído não apresentará este sinal. Propanoato de metila: o estiramento C=O acontece na faixa de 1820- 1630 cm-1, o estiramento carbono-oxigênio aparece em 1300-1100 cm-1 e um sinal referente ao estiramento C–H sp3 em 3000 cm-1. Propanamida: o estiramento de NH2 terá um sinal referente a N–H em 3600-3200 cm-1. O primeiro composto possui um sinal do estiramento carbono=oxigênio na faixa de 1820-1630 cm-1 e o sinal de estiramento de C–H sp3 em 3000 cm-1. O segundo composto tem o sinal de estiramento da carbonila semelhante e, sinal da conjugação de C = O com fenila: 1700-1660 cm-1, e sinais de monossubstituição do anel benzênico fora do plano na faixa de 600 a 800 cm-1. A diferenciação pode ser feita a partir da intensidade da banda de absorção de C = C. A banda de absorção referente à deformação axial de C=C em 1680- 1620 cm-1 nos os cisalcenos, por não terem a simetria da estrutura trans, absorvem mais intensamente já nos alcenos trans- dissubstituídos simétricos essa absorção acontece de forma leve ou nem é perceptível. A diferenciação existe devido o primeiro composto ser um álcool primário e o estiramento carbono–oxigênio em aproximadamente 1050 cm-1 o mesmo sinal para o segundocomposto será percebido em aproximadamente 1100 cm-1. O álcool também apresenta bandas de estiramento oxigênio-hidrogênio largas centradas entre 3400 e 3300 cm-1 e banda de estiramento carbono–oxigênio entre 1300 – 1000 cm-1. Cetona: apresenta apenas os sinais referentes aos estiramentos C–H sp3 em 3000 cm-1 e o sinal da carbonila em 1820-1630 cm-1. Butanoato de metila: o estiramento C=O aparece na faixa de 1820-1630 cm-1, o estiramento carbono–oxigênio em 1300-1100 cm-1 e um sinal referente ao estiramento C–H sp3 em 3000 cm-1.
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