355221 Aula IV

Esta é uma pré-visualização de arquivo. Entre para ver o arquivo original

Profa.: Ayla Márcia C. Bizerra
Análise Orgânica
2
SUMÁRIO
ESPECTROSCOPIA DE INFRAVERMELHO
ESPECTROSCOPIA DE MASSA
RESSONÂNCIA MAGNÉTICA NUCLEAR
3
Espectroscopia de Infravermelho
 INTRODUÇÃO
 Número de onda
 Vibração molecular
EQUIPAMENTO (ESPECTROFOTÔMETRO)
PREPARO DA AMOSTRA
ESPECTRO DE INFRAVERMELHO
INTERPRETAÇÃO DE ESPECTROS	
Sumário
4
INTRODUÇÃO
 DEFINIÇÃO: é um tipo de espectroscopia de absorção a qual usa a região do IV do espectro eletromagnético. 
 
 HISTÓRICO:
 Descoberto em 1800 por Willian Herschel (1738-1822).
 USOS E APLICAÇÕES:
 indústria e na pesquisa científica;
 identificar um composto (juntamente com outras técnicas);
 investigar a composição de uma amostra;
 controle de qualidade.
5
NÚMERO DE ONDA (cm-1)
NÚMERO DE ONDAS é a quantidade de ondas por unidade de distância.
 Frequência vibracional.
NÚMERO DE ONDAS ≠ FREQUÊNCIA
FREQUÊNCIA é o número de ocorrências de um evento em determinado intervalo de tempo.
6
NÚMERO DE ONDA (cm-1)
 Para frequência vibracional (número de onda):
 Equação derivada da lei de Hooke:
7
NÚMERO DE ONDA (cm-1)
 Relações entre as constantes:
8
VIBRAÇÃO MOLECULAR
 As ligações químicas das substâncias possuem freqüências de vibração específicas, que dependem:
 geometria molecular;
 massa dos átomos;
 acoplamento vibrônico.
 Variação no seu momento dipolar;
 Vibração molecular;
OBS.: Somente as vibrações que resultam em uma alteração do momento dipolo da molécula são observadas no IV!
8
9
VIBRAÇÃO MOLECULAR
Tipos de Vibrações Moleculares:
 Estiramento (deformação axial)
assimétrico (~2926 cm-1)
simétrico (~2853 cm-1)
9
10
VIBRAÇÃO MOLECULAR
Tipos de Vibrações Moleculares:
 Deformação angular
Simétrica (scissoring).
 (~1450 cm-1)
Assimétrica fora do plano (twisting). (~1250 cm-1)
Simétrica fora do plano 
(wagging). (~1250 cm-1)
Assimétrica (rocking) (~720 cm-1)
10
11
GRAUS DE LIBERDADE
 3n, onde n= número de átomos da molécula.
Ex.: Para uma molécula triatômica?
	A2X = 3 x 3 = 9 graus de liberdade.
TIPOS:
Translacional;
 Rotacional;
 Vibracional.
12
EQUIPAMENTO
13
EQUIPAMENTO
Espectrômetro Perkin Elmer.
 modelo (720FT) FT-IR Espectrum 1000
14
EQUIPAMENTO
15
PREPARO DA AMOSTRA
 Amostras líquidas:
 São prensadas entre dois discos de um sal de alta pureza (como o cloreto de sódio). 
 Esses discos têm de ser transparente à luz infravermelha.
 Amostras sólidas:
 São preparadas misturando-se a amostra com um sal anidro purificado (geralmente brometo de potássio). 
 
OBS.:Essa mistura prensada deve formar uma pastilha translúcida, pela qual a luz possa passar!!! 
16
ESPECTRO DE INFRAVERMELHO
Tipos de bandas:
 Quanto à intensidade: Forte, Média, Fraca.
 Quanto ao aspecto: Larga, Fina, Ombro.
17
INTERPRETAÇÃO DE ESPECTROS
Freqüências características de grupamentos em moléculas orgânicas:
1. HIDROCARBONETOS:
Alcanos:
Estiramento C-H
 CH2 e CH3: 2960 - 2850 cm-1
 CH: 2890 – 2880 cm-1
Deformação C-H
 CH2 e CH3: 1470-1430 cm-1
Deformação simétrica –CH3
 CH3: 1390-1370 cm-1
18
INTERPRETAÇÃO DE ESPECTROS
Freqüências características de grupamentos em moléculas orgânicas:
1. HIDROCARBONETOS:
Estiramento C-H:
 =CH2: 3095-3075 cm-1
 =CH: 3040-3010 cm-1
Estiramento C=C: 1680-1620 cm-1 (não conjugada)
Deformação C-H fora do plano:
 dissubstituído trans 970-960 cm-1
 dissubstituído cis 730-675 cm-1
 monosubstituído 995-985 e 940-900 cm-1
 gem-dissubstituído 895-885 cm-1
 trissubstituído 840-790 cm-1
Alcenos:
Alcinos:
Estiramento C-H: 3300 cm-1
Estiramento C≡C: 2260-2150 cm-1 
Deformação C-H: 600 - 700 cm-1
19
INTERPRETAÇÃO DE ESPECTROS
1. HIDROCARBONETOS:
20
INTERPRETAÇÃO DE ESPECTROS
HIDROCARBONETOS:
 AROMÁTICOS
Estiramento C-H: 3040-3010 cm-1
Estiramento C=C: 1650 - 1450 cm-1
Deformação fora do plano C-H: abaixo de 900 cm-1
21
INTERPRETAÇÃO DE ESPECTROS
2. ÁLCOOIS E FENÓIS:
Estiramento O-H (livre): 3650 - 3590 cm-1
Estiramento O-H (associado): 3600 - 3200 cm-1 
Estiramento O-H (quelado): 3600 - 2500 cm-1 
Estiramento C-O: 1260 – 1000 cm-1
Deformação O-H no plano: 1450 - 1250 cm-1
Deformação O-H fora do plano: 750 - 650 cm-1
22
INTERPRETAÇÃO DE ESPECTROS
Compostos carbonilados:
3. ÁCIDO CARBOXÍLICO:
Estiramento C=O:
 alquil-CO2H: 1725 – 1700 cm-1
 a,b-insaturado: 1715 – 1690 cm-1
 aril – CO2H: 1700 – 1680 cm-1
Estiramento O-H: 
 livre: 3550 – 3500 cm-1
 associado: 3300 – 2500 cm-1
Deformação O-H: 950 – 900 cm-1
23
INTERPRETAÇÃO DE ESPECTROS
4. AMIDAS:
CONH2: 3500 - 3100 cm-1 (duas bandas)
CONHR: 3450 cm-1
Estiramento N-H:
Deformação N-H no plano (amida II):
1630 - 1510 cm-1
Estiramento C-N, deformação N-H (amida III): 1400 cm-1
Estiramento C=O (amida I):
CONH2: 1690 cm-1
CONHR: 1685 cm-1
CONR2: 1650 cm-1
24
INTERPRETAÇÃO DE ESPECTROS
5. ÉSTERES:
Estiramento C-O-C: 
 RCH2OCH2R: 1150 - 1085 cm-1
 R2CHOCHR2: 1170 - 1115 cm-1
25
INTERPRETAÇÃO DE ESPECTROS
6. ANIDRIDOS:
Estiramento C-O-C:
Anidridos acíclicos: 1040 cm-1
Anidridos cíclicos: 920 cm-1
Estiramento C=O
	anidridos acíclicos: 1840 – 1800, 1780 – 1740 cm-1 :
26
INTERPRETAÇÃO DE ESPECTROS
7. ALDEÍDOS:
Estiramento C-H:
 alquil-CHO: 2830 - 2690 cm-1 (duas bandas)
 aril-CHO: 2830 - 2720 cm-1 (duas bandas)
Deformação C-H: 975 - 780 cm-1
Estiramento C=O:
 alquil-CHO: 1740 - 1720 cm-1
 aril-CHO: 1715 - 1695 cm-1
27
INTERPRETAÇÃO DE ESPECTROS
8. CETONAS:
Estiramento C=O:
 (alquil)2-CO: 1725 - 1705 cm-1
 alquilaril-CO: 1690 cm-1
 (aril)2-CO: 1670 - 1660 cm-1
28
INTERPRETAÇÃO DE ESPECTROS
9. AMINAS:
RNH2: 3500 - 3300 cm-1 (duas bandas finas em solução diluída)
R2NH: 3450 - 3200 cm-1
Estiramento N-H:
Deformação N-H:
RNH2: 3500 - 3300 cm-1 (duas bandas finas em solução diluída)
R2NH: 3450 - 3200 cm-1
29
INTERPRETAÇÃO DE ESPECTROS
10. NITRILAS:
Estiramento C≡N:
	(C≡N ~ 2250 cm-1)
30
INTERPRETAÇÃO DE ESPECTROS
 DITERPENO:
31
INTERPRETAÇÃO DE ESPECTROS
 FLAVONÓIDE:
32
INTERPRETAÇÃO DE ESPECTROS
 ALCALÓIDE: