Química Orgánica (612)

Vista previa del material en texto

13-14 Imagen p o r resonancia m agnética nuclear 61 3
Resumen de la información que ofrece cada tipo de espectroscopia
MS IR NMR
masa molecular
fórmula molecular v (EMAR)
heteroátomos Y H S
grupos funcionales s V H
sustituyentes alquilo s Y
Notas: ¿ p o r lo regular proporciona esta información. 
H .por lo regular proporciona información útil. 
S ,en ocasiones proporciona información útil.
Podemos resumir cómo podría actuar usted al identificar un compuesto desconocido, pero el pro­
ceso real depende de lo que ya conoce acerca de la química del compuesto y de lo que aprende a partir 
de cada espectro. Realice siempre el proceso con papel, lápiz y borrador para que pueda dar seguimiento 
a los números de masa, las fórmulas, los grupos funcionales posibles y los esqueletos de carbono.
1. Espectro de masas. Busque un ion molecular y determine una masa molecular tentativa. La ma­
yoría de los compuestos que no contienen nitrógeno mostrarán un ion molecular con número par y 
la mayoría de los fragmentos con número impar. Recuerde que algunos compuestos (por ejemplo, 
los alcoholes) pueden fallar para dar un ion molecular visible. Si la masa molecular es impar, con 
algunos fragmentos con número par, considere un átomo de nitrógeno. Si está disponible un EMAR, 
compare la masa “exacta” con las tablas para encontrar una fórmula molecular con una masa cer­
cana al valor experimental.
Busque cualquier cosa inusual o característica acerca del espectro de masas: ¿El pico M +2 del 
ion precursor parece mayor que el pico M + 1? Podría contener S, O o Br. ¿Hay un espacio vacío 
y un pico en 127 característicos del yodo?
Aunque podría observar los patrones de fragmentación del EM para ayudarse a determinar 
la estructura, esto consume más tiempo que pasar a los demás espectros. Puede verificar los pa­
trones de fragmentación con mayor facilidad una vez que tenga una estructura propuesta.
2. Espectro de infrarrojo. Busque las bandas del O—H, N—H o = G H en la región de 3300 cm-1. 
¿Hay bandas del C—H saturado a la derecha de 3000 cm "1? ¿Bandas del =C—H insaturado a la 
izquierda de 3000 cm-1? También busque el estiramiento del C ^ C o del C = N alrededor de 
2200 cm“ 1 y el estiramiento del C = 0 ,G = C o C =N entre 1600 y 1800 cm-1. La posición exacta 
de la banda, más otras características (intensidad,ampliación),deben ayudarle a determinar los gru­
pos funcionales. Por ejemplo, una banda amplia del O—H centrada en 3000 cm“ 1 del estiramiento 
del C—H podría implicar un grupo ácido carboxílico,—COOH.
La combinación del IR y de un ion molecular impar en el espectro de masas debe confirmar 
aminas, amidas y nitrilos. Una absorción intensa del —OH de alcohol en el IR podría sugerir que 
d ion molecular aparente en el espectro de masas podría estar por abajo de 18 unidades a partir 
de la pérdida de agua.
3. Espectro de resonancia magnética nuclear. Primero, considere el número de señales y sus despla­
zamientos químicos. Busque protones muy desprotegidos, como ácidos carboxflicos (5 10 a 8 12), 
aldehidos (6 9 a 8 10) y protones aromáticos (5 7 a 8 8). Señales moderadamente desprotegidas 
podrían sugerir protones vinflicos (8 5 a 8 6) o protones en un carbono enlazados a un átomo 
electronegativo como oxígeno o un halógeno (5 3 a 5 4). Una señal alrededor de 8 2.1 a 8 25 podría 
ser un protón acetilénico o un protón en un carbono adyacente a un grupo carbonilo, un anillo de 
benceno o un grupo vinilo.
Estas posibilidades deben comprobarse para ver cuáles son consistentes con el espectro de IR. 
Las integraciones de las señales deben revelar los números relativos de protones responsables de 
estas señales. Por último, deben analizarse los patrones de desdoblamiento espín-espín para sugerir 
las estructuras de los grupos alquilo presentes.
Si se dispone del espectro de RMN- l3C, use el número de señales y sus desplazamientos quími­
cos para dar información sobre cuántos tipos de átomos de carbonos están presentes y sus entornos 
químicos posibles,consistentes con los grupos funcionales sugeridos por el espectro de IR.
Una vez que ha considerado todos los espectros, debe haber una o dos estructuras tentativas. 
Cada estructura debe comprobarse para ver si representa las características principales de todos 
los espectros.
• ¿Son la masa molecular y la fórmula de la estructura tentativa consistentes con la aparición (o la 
ausencia) del ion molecular en el espectro de masas? ¿Hay picos en el espectro de masas que 
correspondan a los productos de fragmentación esperados?
(Continúa)