Aula Infravermelho

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Espectroscopia de absorção na 
região do infravermelho (IV) 
Química Orgânica III 
Dra. Tânia Petta 
O espectro eletromagnético e as alterações moleculares 
 aumenta, energia diminui 
RMN IV UV/Vis 
raios X UV visível microondas 
Radio 
freqüência 
IV 
1 nm 400 nm 
2,5 m 
1 m 5 m 
quebra de 
ligações 
eletrônicas 
vibracionais 
rotacionais nuclear 
15 m 
O PROCESSO DE ABSORÇÃO NO IV: 1 a 400 nm 
Lei de seleção: 
 interação do vetor elétrico oscilante da luz IV com o momento de 
dipolo oscilante da molécula devido à vibração molecular: 
aumento da amplitude da vibração 
 Cada ligação química da molécula possui uma frequência 
própria de vibração 
 
 Absorção quantizada (da ordem 
de 8 a 40 kJ/mol) aumenta 
amplitude dos movimentos 
vibracionais 
Tipos de vibrações que absorvem no IV 
Deformações axiais (stretching) 
Deformações angulares (bending) 
C
HH
C
HH
Estiramento 
assimétrico (as) 
Estiramento 
simétrico (s) 
No plano: Fora do plano: 
C
HH
Balanço ( ) 
(rocking) 
C
HH
Tesoura ( ) 
(scissoring) 
C
HH
Torção ( ) 
(twisting) 
C
HH
Sacudida ( ) 
(wagging) 
LIGAÇÕES QUÍMICAS E A ABSORÇÃO NO IV 
Para deformações axiais (estiramentos): 
K = constante de força da ligação 
1
2c
K

 = 1
2c
K

1
2c
1
2c
K

K

 =
 = massa reduzida (m1m2/m1+m2) 
Ligações simétricas NÃO absorvem no IV!!! 
H3C CH3
CC
H3C CH3
CCH3C CH3
simétrica
simétrica
O efeito da constante de força sobre a absorção no 
IV 
1. Comprimento de ligação 
CC 
2150 cm-1 
C=C 
1650 cm-1 
C-C 
1200 cm-1 
2. Hibridização 
C-H 
3300 cm-1 
=C-H 
3100 cm-1 
-C-H 
2900 cm-1 
3. Conjugação 
C
O
1715 cm-1 
C
C
O
C
C
C
O
C
.... .... ..
1675 cm-1 
4. Quanto maior a massa do átomo ligado ao carbono, maior 
massa reduzida aumenta e menor a freqüência de vibração: 
átomos mais pesados vibram em frequencias menores 
C-H 
3000 cm-1 
C-C 
1200 cm-1 
C-O 
1100 cm-1 
C-Cl 
750 cm-1 
C-I 
500 cm-1 
C-Br 
600 cm-1 
O efeito da massa reduzida sobre a absorção no IV 
 = massa reduzida (m1m2/m1+m2) 
1
2c
K

 = 1
2c
K

1
2c
1
2c
K

K

 =
O-H 
N-H ? 
COMO INTERPRETAR UM ESPECTRO DE IV? 
O-H C-H 
N-H 
CC 
CN 
Bandas 
muito 
fracas 
C=O 
C=C 
C=N 
C-C 
C-O 
C-N 
N=O N=O 
Ligações 
simples 
Ligações 
duplas 
Ligações 
triplas 
Ligações 
Y-H 
4000 – 2300 1800–1650 2300-1850 1650–1400 1400-400 
Líquidos: Filme fino sob cela de KBr ou NaCl; 
Gases: celas especiais 
Sólidos: solução (filmes finos) ou solução em Nujol 
(mistura de hidrocarbonetos 
Pastilha prensada com sal (ex.: KBr) 
(1) 4000-2300 cm-1: Ligações Y-H 
C-H (3300-2700 cm-1): depende da hibridização 
C-H 
3300 cm-1 
=C-H 
3100 cm-1 
-C-H 
2900 cm-1 
3600-2500 cm-1: Ligações O-H 
Álcoois 
3600-2500 cm-1: Ligações O-H 
Fenóis 
3600-2500 cm-1: Ligações O-H 
Ácidos carboxílicos 
O O
OO
R R
H
H
+
+
+
+
--
- -
Ligação de hidrogênio 
intermolecular 
7 mg.mL-1 
em CHCl3 
14 mg.mL-1 
em CHCl3 
O
HO
O
O
H
3500-3300 cm-1: Ligações N-H 
Aminas primárias 
3500-3300 cm-1: Ligações N-H 
Aminas secundárias 
3500-3300 cm-1: Ligações N-H 
Aminas terciárias 
??????
2300-1850 cm-1: Ligações triplas 
CC (alcinos): 2260-2100 cm-1 
2300-1850 cm-1: Ligações triplas 
CN (nitrilas): 2260-2100 cm-1 
(3) 1850-1500 cm-1: Vibrações C=X 
C=O (carbonilas): 1800-1650 cm-1 
C=O (carbonilas): 1800-1650 cm-1 
Aldeídos 
C=O (carbonilas): 1800-1650 cm-1 
Cetonas 
C=O (carbonilas): 1800-1650 cm-1 
Ácidos carboxílicos 
C=O (carbonilas): 1800-1650 cm-1 
Ésteres 
C=O (carbonilas): 1800-1650 cm-1 
Ésteres ,-insaturados 
..
X
O
.. ..
X
O
.. .. ..
X
O
.. ..
C=O (carbonilas): 1800-1650 cm-1 
Lactonas 
1840 cm-1
O
O
O
O
O
O
1770 cm-1 1740 cm-1
ésteres saturados acíclicos: ~1740 cm-1
Lactamas 1750 cm-1
NH
O
NH
O
NH
O
1700 cm-1 1660 cm-1
amidas saturadas acíclicas: ~1660 cm-1
C=C: 
C=C de compostos aromáticos 
(4) 1500-1000 cm-1: região da “impressão digital” 
(5) 1000-666 cm-1: bending de C-H insaturadas 
Alcenos: 995-710 cm-1 
Aromáticos: 900-690 cm-1 
Y
X
770-730 cm-1
710-690 cm-1
770-735 cm-1 810-750 cm-1
725-680 cm-1
860-800 cm-1
X XY X
Y
HH
cis
710-670 cm-1
H
H
trans
970-960 cm-1
(5) 1000-666 cm-1: bending de C-H insaturadas