QOI-CT-32 Espectroscopía Infrarroja- parte 1

Vista previa del material en texto

1
ESPECTROSCOPIA INFRARROJA
Prof. Dr. Alberto Postigo
ESTIRAMIENTOS DE ALQUINOS Y NITRILOS
REGIONES TÍPICAS DE ABSORCIÓN IR
C=N
C=C
=
=
2.5 
4
5
5.5
6.1
6.5
15.4
4000
2500
2000
1800
1650
1550
650
FRECUENCIA (cm-1)
LONGITUD DE ONDA (mm)
O-H
C-H
N-H
C=O
C=N
Muy pocas bandas
C=C
C-Cl
C-O
C-N
C-C
X=C=Y
(C,O,N,S)
C N
C C
N=O N=O
*
C N	2250 cm-1 
C C	2150 cm-1
=
=
=
=
EL GRUPO CIANO PRESENTA UN PICO INTENSO DEBIDO A SU GRAN MOMENTO DIPOLAR
La unión triple C-C presenta una absorción débil debido
a la falta de momento dipolar, especialmente los 
Alquinos simétricos. 
Propanonitrilo
C=N
=
NITRILO
BASE = 2250
1-Hexino
C=C
=
=C-H
=
ALquino
BASE = 2150
7
4.- Compuestos aromaticos
Numero de onda
% T
8
10 11 12 13 14 15
1000
900
800
700
cm-1
Monosustituídos
Disustituídos
orto
meta
para
Trisustituídos
1,2,4
1,2,3
1,3,5
BENCENOS
m
s
s
s
s
s
s
s
s
s
m
m
m
m
OOPS
RING H’s
combination bands
10
5.- Alcoholes
Numero de onda
% T
ESTIRAMIENTO O-H
Regiones típias de absorción IR
O-H
2.5 
4
5
5.5
6.1
6.5
15.4
4000
2500
2000
1800
1650
1550
650
FRECUENCIA (cm-1)
Número de onda (mm)
O-H
C-H
N-H
C=O
C=N
Muy pocas bandas
C=C
C-Cl
C-O
C-N
C-C
X=C=Y
(C,O,N,S)
C N
C C
N=O N=O
*
Región de
interés
La región de estiramiento O-H
O-H 	3600 cm-1 (alcohol, libre)
O-H 	3300 cm-1 (alcoholes & acidos, H-unidos)
3600
3300
H-unido
libre
Se ensancha
Se corre
Efecto de la unión H sobre el estiramiento O-H
Free
 OH
Free
 OH
C-H
C-H
C-H
H-bonded
 OH
H-bonded
 OH
Líquido
 Puro 
Solución
diluída
Solución muy
diluída
(a)
(b)
(c)
4000 3600 3200 2800
4000 3600 3200 2800
4000 3600 3200 2800
1-Butanol
Hidroxilo unido por unión hidrógeno
Enlaces mas largos y débiles conducen a frecuencias menores. 
La unión H ocurre en soluciones concentradas de alcoholes
Ciclohexanol
 O-H
H-bond
C-H
C-O
CH2
ALCOHOL
puro
17
6.- Aminas
Numero de onda
ESTIRAMIENTO N-H 
Regiones de absorbancia IR típicas
N-H
2.5 
4
5
5.5
6.1
6.5
15.4
4000
2500
2000
1800
1650
1550
650
FRECUENCIA (cm-1)
Número de onda (mm)
O-H
C-H
N-H
C=O
C=N
Muy pocas bandas
C=C
C-Cl
C-O
C-N
C-C
X=C=Y
(C,O,N,S)
C N
C C
N=O N=O
*
Región de interés
La región de estiramiento N-H
Aminas primarias dan dos picos
Aminas secundarias solo un pico 
Aminas terciarias no dan picos de estir. N-H
simétrico
asimétrico
N-H	 3300 - 3400 cm-1
NH2
 NH2
scissor
CH2
CH3
Amina primaria
alifática
1-Butanamina
NH2
Ar-H
-CH3
benceno
Ar-H
oops
Amina primaria
 aromática
3-Metilbencenamine
NH
benceno
Ar-H
oops
CH3
Amina secundaria
N -Etilbencenamina
no N-H
benceno
CH3
Ar-H
Ar-H
-CH3
Amina terciaria
N,N -Dimetilanilina
25
Aminas, bandas características
26
7.-Grupo carbonilo
7.a.- Cetonas 
Numero de onda
Se extiende entre 1800 to 1650 cm-1 -
El valor base es 1715 cm-1 (cetona)
Las bandas de absroción son muy fuertes debido al gran momento dipolar C=O 
 C=O es generalmente uno de los picos
Mas fuertes del espectro
Región de estiramiento del grupo CO
2-Butanona
cETONA
C=O
C-H
overtone
2x C=O
CH bend
BASE = 1715
1715
C=O
1690
1710
1715
1725
1735
1800
1810 y 1760
Valor base
Cloruro
de ácido
ester
aldehído
ácido
carboxílico
amida
cetona
anhídrido
( dos picos )
Cada clase de carbonilo absorbe a una frecuencia distintaC=O
C=O es sensible al entorno
1.225 A
1.231 A
1.235 A
1.248 A
Cloruro
De ácido
ester
cetona
amida
Longitud de enlace C=O en distintos carbonilos
Mas corta
Mas larga
1780 cm-1
1735 cm-1
1715 cm-1
1680 cm-1
FACTORES QUE INFLUENCIAN LA
ABSROCIÓN C=O 
C
O
R
C
O
X
EFECTOS INDUCTIVOS Y DE RESONANCIA EN
LA FRECUENCIA DEL GRUPO CARBONILO
GRUPOS DADORES DE e
GRUPOS TOMADORES DE 
e refuerzan al carbonilo y
Aumentan la frecuencia 
de absorción
R = Me, Et, etc.
X = F, Cl, Br, O
A
B
Disminuyen la frecuencia 
de absorción
Debilitan al carbonilo y
O
H
C
O
R
R
D
Unión hidrógeno
Resonancia 
Y = N, O, or C=C
C
Estira y debilita al CO
Debilita al CO y disminuye 
La frecuencia de
absorción
EFECTOS INDUCTIVOS Y DE RESONANCIA EN
LA FRECUENCIA DEL GRUPO CARBONILO
disminuye 
La frecuencia de
absorción
1690
1710
1715
1725
1735
1800
1810 y 1760
BASE
VALUE
Cloruro 
De ácido
ester
aldehído
Ácido
carboxilico
amida
cetona
anhídride
( dos picos )
B
A
C
D
A
B
D
C
E-dador
E-atractor
Resonancia
Unión H
EFECTOS INDUCTIVOS Y DE RESONANCIA EN
LA FRECUENCIA DEL GRUPO CARBONILO
35
R
C
C
R
C
H
3
C
H
2
C
N
C
H
C
C
H
2
C
H
2
C
H
2
C
H
3
RESUMEN DE LAS MÁS IMPORTANTES ABSORCIONES EN LOS
HIDROCARBUROS AROMÁTICOS.(BENCENOIDES)
(Aquí, solo se incluyen las bandas de los aromáticos mono y disustituidos.)
a)
 
Monosustituidos
VIBRACIÓN
ENLACE
m
m
CM
-1
Intensidad
Estiramiento
C
sp2
-H
3,3-3,25
3050-3070
Media
Balanceo de
CH
3
C-CH
3
7,25-7,30
1370-1380
Media
Deformación
del anillo
C
sp2
-H
13,5 y 14,0
740 y 715
Débil
Tabla Nº5
b)
 
Disustituidos
VIBRACIÓN
ENLACE
m
m
CM
-1
Intensidad
ORTO
C
sp2
-H
13,5
740
Fuerte
META
C
sp2
-H
13,5-14,5
740-690
Fuerte y fuerte
PARA
C
sp2
-H
12,5
800
Media
RESUMEN DE LAS MÁS IMPORTANTES ABSORCIONES EN LOS HIDROCARBUROS AROMÁTICOS.(BENCENOIDES)
(Aquí, solo se incluyen las bandas de los aromáticos mono y disustituidos.)
a) Monosustituidos
VIBRACIÓN
ENLACE
(m
CM-1
Intensidad
Estiramiento
Csp2-H
3,3-3,25
3050-3070
Media
Balanceo de CH3
C-CH3
7,25-7,30
1370-1380
Media
Deformación del anillo
Csp2-H
13,5 y 14,0
740 y 715
Débil
Tabla Nº5
b) Disustituidos
VIBRACIÓN
ENLACE
(m
CM-1
Intensidad
ORTO
Csp2-H
13,5
740
Fuerte
META
Csp2-H
13,5-14,5
740-690
Fuerte y fuerte
PARA
Csp2-H
12,5
800
Media
O
H
R
O
H
R
R
O
H
R
O
H
H
R
O
R
H
O
O
H
N
H
H
N
H
H
C
H
3
C
H
2
C
H
2
C
H
2
N
H
2
N
H
2
C
H
3
N
H
C
H
2
C
H
3
N
C
H
3
C
H
3
RESUMEN DE LAS MÁS IMPORTANTES ABSORCIONES EN ESTE GRUPO
DE COMPUESTOS.
a)
 
Monosustituidas
VIBRACIÓN
ENLACE
m
m
CM
-1
Intensidad
Estiramiento
(doblete)
N-H
2,86-2,94
3500-3400
Débil
Flección
N-H
6,33-6,06
1580-1650
Media
Deformación
N-H
15,00-11,00
666-909
Media
Tabla Nº15
b)
 
Disustituidas
VIBRACIÓN
ENLACE
m
m
CM
-1
Intensidad
Estiramiento
(singulete)
N-H
3,02-2,98
3310-3350
Muy débil
Deformación
N-H
15,00-11,00
666-909
Media
RESUMEN DE LAS MÁS IMPORTANTES ABSORCIONES EN ESTE GRUPO DE COMPUESTOS.
a) Monosustituidas
VIBRACIÓN
ENLACE
(m
CM-1
Intensidad
Estiramiento (doblete)
N-H
2,86-2,94
3500-3400
Débil
Flección
N-H
6,33-6,06
1580-1650
Media
Deformación
N-H
15,00-11,00
666-909
Media
Tabla Nº15
b) Disustituidas
VIBRACIÓN
ENLACE
(m
CM-1
Intensidad
Estiramiento (singulete)
N-H
3,02-2,98
3310-3350
Muy débil
Deformación
N-H
15,00-11,00
666-909
Media
C
H
3
C
C
H
2
C
H
3
O
C
R
O
H
C
R
O
O
C
R
O
C
R
O
C
l
C
R
O
O
R
'
C
R
O
R
C
R
O
N
H
2
C
R
O
O
H
C
O
R
C
O
X
C
O
Y
C
O
Y
+
-
RESUMEN DE LAS MÁS IMPORTANTES ABSORCIONES EN LAS
CETONAS.
VIBRACIÓN
ENLACE
m
m
CM
-1
Intensidad
Estiramiento
C
O
5,80-5,86
1725-1705
Fuerte
Estiramiento en
a
,
b
 no saturadas
C
O
5,93-6,00
1685-1665
Fuerte
Estiramiento en
aromáticos
C
O
5,88-5,95
1700-1680
Fuerte
RESUMEN DE LAS MÁS IMPORTANTES ABSORCIONES EN LAS CETONAS.
VIBRACIÓN
ENLACE
(m
CM-1
Intensidad
Estiramiento
C
O
5,80-5,86
1725-1705
Fuerte
Estiramiento en (,( no saturadas
C
O
5,93-6,00
1685-1665
Fuerte
Estiramiento en aromáticos
C
O
5,88-5,95
1700-1680
Fuerte