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Created by Professor William Tam & Dr. Phillis Chang Ch. 2 - 1 Espectroscopia no Infravermelho (IV) Ch. 2 - 2 15. Espectroscopia no Infravermelho • A espectroscopia no infravermelho (IV) é uma técnica experimental rápida que pode dar evidências sobre a presença de vários grupos funcionais. • Uma vez que os grupos funcionais das moléculas orgânicas incluem arranjos específicos de átomos ligados, a absorção da radiação IV por uma molécula orgânica ocorrerá em frequências específicas características dos tipos de ligações e átomos presentes nos grupos funcionais daquela molécula. Ch. 2 - 3 Ch. 2 - 3 15. Espectroscopia no Infravermelho Ch. 2 - 4 A posição de uma banda (ou pico) de absorção no IV pode ser especificada em unidades de número de onda ( ) = 1 ∵ DE = h ∴ E ∵ = ∴ DE = c hc ( = comprimento de onda em cm) (E = energia) ( = frequência de radiação) Ch. 2 - 5 Ch. 2 - 6 A frequência de uma determinada vibrações de estiramento em um espectro no IV pode ser relacionada a dois fatores: As massas dos átomos – átomos leves vibram em frequências mais altas do que os átomos mais pesados; A rigidez relativa da ligação – as ligações triplas são mais rígidas (e vibram em frequências mais altas) do que as lig. duplas e as lig. Duplas são mais rígidas do que as lig. simples. Ch. 2 - 7 Absorções Características no IV Intensidade: s= forte, m= médio, w= fraco, v= variável Grupo Faixa de Freq. (cm-1) Intensidade Alquila C–H (estiramento) 2853–2962 (m–s) Alquenil C–H (estiramento) C=C (estiramento) cis-RCH=CHR trans-RCH=CHR 3010–3095 1620–1680 675–730 960–975 (m) (v) (s) (s) Alquinil ≡C–H (estiramento) C≡C (estiramento) ~3300 2100–2260 (s) (v) Ch. 2 - 8 Grupo Faixa de Freq. (cm-1) Intensidade Aromático Ar–H (estiramento) - monossubstituído - o-dissubstituído - m-dissubstituído - p-dissubstituído ~3300 690–710 730–770 735–770 680–725 750–810 800–860 (v) (muito s) (muito s) (s) (s) (muito s) (muito s) Absorções Características no IV Intensidade: s= forte, m= médio, w= fraco, v= variável Ch. 2 - 9 Grupo Faixa de Freq. (cm-1) Intensidade Álcoois, Fenóis & Ácidos Carboxílicos O–H (estiramento) - álcoois & fenóis (soluções diluídas) - álcoois & fenóis (ligações de H) - ácidos carboxílicos (ligações de H) 3590–3650 3200–3550 2500–3000 (estreita, v) (larga, s) (larga, v) Absorções Características no IV Intensidade: s= forte, m= médio, w= fraco, v= variável Ch. 2 - 10 Grupo Faixa de Freq. (cm-1) Intensidade Aldeídos, Cetonas, Ésteres, Ácidos Carboxílicos e Amidas C=O (estiramento) Aldeídos Cetonas Ésteres Ácidos Carboxílicos Amidas 1630–1780 1690–1740 1680–1750 1735–1750 1710–1780 1630–1690 (s) (s) (s) (s) (s) (s) Aminas N–H 3300–3500 (m) Nitrilas C≡N 2220–2260 (m) Ch. 2 - 11 16. Interpretando Espectros de IV Espectro de IV do octano Ch. 2 - 12 Espectro de IV do tolueno Ch. 2 - 13 Espectro de IV do 1-heptino 16B. Espectros de IV dos Hidrocarbonetos Ch. 2 - 14 Espectro de IV do 1-octeno Ch. 2 - 15 16B. Espectros de IV de Alguns Grupos Funcionais que Contêm Heteroátomos Grupos Funcionais de Carbonila (carboxylic acid) 1710-1780 cm-1 O R OH O R OR O R H (aldehyde) 1690-1740 cm-1 (ester) 1735-1750 cm-1 O R NR2 (amid) 1630-1690 cm-1 O R R (ketone) 1680-1750 cm-1 Ch. 2 - 16 Álcoois e fenóis ● A absorção no IV de um grupo O–H de um álcool ou fenol está na faixa de 3200–3550 cm-1 e na maioria das vezes ela é larga Ch. 2 - 17 Ácidos Carboxílicos ● Espectro de IV do ácido propanoico Ch. 2 - 18 Aminas ● Aminas 1o e 2o apresentam absorções de intensidade moderada na região de 3300– 3500 cm-1 ● Aminas 1o mostram dois picos nessa mesma região causados pelo estiramento simétrico & assimétrico das duas ligações N-H ● Aminas 2o apresentam um único pico ● Aminas 3o não apresentam absorção de N–H porque elas não possuem esse tipo de ligação ● Um pH básico é evidência para qualquer classe de aminas Ch. 2 - 19 Aminas ● Espectro de IV da 4-metilanilina Ch. 2 - 20 RNH2 (Amina 1°) Dois picos na região 3300–3500 cm-1 R2NH (Amina 2°) Um pico na região 3300–3500 cm-1 estiramento simétrico estiramento assimétrico Ch. 2 - 21 END OF CHAPTER 2
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