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1

ESPECTROSCOPIA INFRARROJA

Prof. Dr. Alberto Postigo

3

Transición energética en el IR

4

(cm–1

) = (cm)

1

(Hz) = c (cm) =

(cm)

(cm/sec)

c

cm–1

= )(

1

x 10,000 and =

)(cm

11-

x 10,000

A.-TEORIA DE LA ESPECTROSCOPIA IR

5

VIBRACION DE UN ENLACE

6

B.-GRADOS DE LIBERTAD

Moléculas no lineales 3N - 6

Moléculas lineales 3N - 5

7

1.-Frecuencia de estiramiento

C.-MODOS DE VIBRACION

8

2.-Frecuencia de deformación

Torsión simétrica torsión antisimétrica

9

Caso del H2O: 3 MODOS FUNDAMENTALES DE VIBRACION

Estiramiento estiramiento tijereteo

simétrico antisimétrico

(s OH) (as OH) (s HOH)

3652 cm–1

(2.74 m) 3756 cm–1

(2.66 m) 1596 cm–1

(6.27 m)

10

Caso de CO2: 4 MODOS FUNDAMENTALES DE VIBRACION

Estiramiento estiramiento

simétrico antisimétrico

1340 cm–1

(7.46 m) 2350 cm–1

(4.26 m)

Doblemente degenerados

Tijereteo tijereteo

666 cm–1

(15.0 m) 666 cm–1

(15.0 m)

11

Para una molecula AX2:

Vibraciones de estiramiento:

Simétrico antisimétrico

12

vibraciones de deformación

Tijereteo en el plano aleteo fuera del plano

Torsión en el plano torsión fuera del plano

o rocking

13

=

K

c2

1 (cm

–1) = 4.12

K

= frecuencia en cm–1 c = velocidad de la luz = 3 x 10

10 cm/sec

= 21

21

mm

mm

masas de atomos en gramos o

)10 x 02.6)(( 2321

21

MM

MM

masas de atomos

en amu

= 21

21

MM

MM

donde M1 y M2 son pesos

atomicos

K = constante de fuerza en dynas/cm

K = 5 x 105 dynes/cm (simple)

= 10 x 105 dynes/cm (doble)

= 15 x 105 dynes/cm (triple)

D.-Cálculo aproximado de las frecuencias de estiramiento

14

(1) Enlace C=C :

= 4.12

KK = 10 x 10

5 dynes/cm =

CC

CC

MM

MM

=

1212

)12)(12(

= 6

= 4.126

10 x 10 5

= 1682 cm–1

(calculado) = 1650 cm–1

(experimental)

15

(2)

Enlace C–H Enlace C–D

= 4.12

K = 4.12

K

K= 5 x 105 dynes/cm K= 5 x 10

5 dynes/cm

= HC

HC

MM

MM

=

112

)1)(12(

= 0.923 =

DC

DC

MM

MM

=

212

)2)(12(

= 1.71

= 4.120.923

10 x 5 5

= 3032 cm–1

(calculado);

3000 cm–1

(experimental)

= 4.121.71

10 x 5 5

= 2228 cm–1

(calculado);

= 2206 cm–1

(experimental)

3000

-C-H =C-H

3100 3300

=C-H =

2900 2850 2750

-CH=O (weak)

Incremento de la fuerza de unión CH

sp3-1s sp2-1s sp-1s

AUMENTO DE LA FRECUENCIA (cm-1)

aldehyde

INCREMENTO DEL CARACTER s DE LA UNION

Increamento de la constante de fuerza K

ENLACES MAS FUERTES POSEEN CONSTANTES DE

FUERZA MAYORES Y ABSORBEN A MAYOR FRECUENCIA

CH valor base = 3000 cm-1

17

(3)

C C C C C C

2150 cm–1

1650 cm–1

1200 cm–1

se incrementa K

C H C C C O C Cl C Br C I

3000 cm–1

1200 cm–1

1100 cm–1

800 cm–1

550 cm–1

~500 cm–1

se incrementa

(4) Cualquier enlace por el cual pase un plano de simetría

no será activo en el IR

Plano de simetría

Enlace inactivo al infrarrojo

R

R

RR

R

RCC

18

sp sp2

sp3

C H C H C H

3300 cm–1

3100 cm–1

2900 cm–1

La hibridación afecta la constante de unión

E.Parámetros que afectan la absorción IR

19

C–H: 3040 cm–1

F–H: 4138 cm–1

F.-La constante de unión K aumenta de izquierda a derecha

en la Tabla Periódica

20

G.-Vibraciones de torsión son mas fáciles que las de

estiramiento

C–H estiramiento: ~ 3000 cm–1

C–H torsion: ~ 1340 cm–1

21

Interacciones acopladas

Estiramiento simetrico Estiramiento antisimetrico

Metilo C H

H

H

~ 2872 cm–1

C H

H

H

~ 2962 cm–1

Anhidrido CO

C

O O

~ 1760 cm–1

CO

C

O O

~ 1800 cm–1

Amina N

H

H

~ 3300 cm–1

C

H

H

~3400 cm–1

Nitro N

O

O

~ 1350 cm–1

~ 1550 cm–1

22

CO2: simetrica 1340 cm–1

antisimetrica 2350 cm–1

normal 1715 cm–1

Vibraciones de estiramiento

antisimetrico aparecen a frecuencias

mayores que las simetricas

23

Detector

Regilla oMonocromador

Blanco

Muestra

Divisor de as

CPU

Amplificador

ImpresoraTeclado

O

Pantalla

Fuente de radiación

infrarroja: laser,

Globar o Nernst

Espectrómetro IR

24

Celda IR para líquidos

26

Prensa de preparación de pellets de KBr

28

Forma e intensidad de las absorciones IR

Espectro del

ciclohexanol

30

Absorciones infrarroja de grupos funcionales

32

Numero de onda

Numero de onda

% T

ESTIRAMIENTO C-H

Regiones típicas de absorción

IR

C-H 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 (m)

O-H C-H

N-H

C=O C=N

Muy

pocas

banda

s

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 *

Area de estudio

•C-H aldehído, dos picos (débiles)

~ 2850 y 2750 cm-1

3000 división

INSATURADO

SATURADO

•C-H sp estiramiento ~ 3300 cm-1

•C-H sp2 estiramiento > 3000 cm-1

•C-H sp3 estiramiento < 3000 cm-1

La región de estiramiento C-H Valor base = 3000 cm-1

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

HH

C

HH

Estiramiento simétrico

Estiramiento asimétrico

~2853 cm-1

~2926 cm-1

VIBRACIONES DE ESTIRAMIENTO DEL GRUPO

METILENO

EN-FASE

FUERA DE FASE

DOS ENLACES C-H comparten un C

central

C

H

H

H

C

H

H

H

Estimamiento simétrico

Estiramiento asimétrico

~2872 cm-1

~2962 cm-1

Tres enlaces C-H comparten un

Átomo de C central

En fase

Fuera de fase

VIBRACIONES DE ESTIRAMIENTO DEL GRUPO

METILO

Hexano

CH3

CH2

CH2

CH2

CH2

CH3

CH

Vibraciones

estiramiento

ALKANE

incluye

CH3 sym y asym

CH2 sym y asym

CH torsiones a

discutir

TORSIÓN C-H

• CH2 torsión ~ 1465 cm-1

• CH3 torsión (asym) aparece cerca del

valor de CH2 ~ 1460 cm-1

• CH3 torsión (sym) ~ 1375 cm-1

Región de torsión C-H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

HH

C

HH

Scissoring

O tijereteo

Wagging o

aleteo

Rocking Twisting

vibraciones de torsión

~1465 cm-1

~720 cm-1

~1250 cm-1

~1250 cm-1

En el plano Fuera del plano

Vibraciones de torsión del grupo metileno

CH3 CH2

1465 1460 1375

asym sym

VIBRACIONES DEL METILO Y METILENO

ESTOS dos picos pueden

solaparse

C-H TORSIÓN: CERCA

1465 Y 1375 cm-1

CH

H

H

CH3 CH2

1465 1460 1375

asym sym

1370 1380

1370 1390

C

CH3

CH3

C CH3

CH3

CH3

C CH3

t-butilo

(isopropilo) Dos picos

Dos picos

El pico de metilo

simétrico se

desdobla

cuando hay mas

de un Me sobre el C

Detalles adicionales para SYM CH3

Un pico

VIBRACIONES DEL METILO Y METILENO

Hexane

CH3

CH2

CH2

CH2

CH2

CH3

CH

stretch

CH2

bend

CH3

bend

CH2

rocking

> 4C

ALcano

1-Hexeno

CH2

CH CH2

CH2

CH2

CH3

=CH

CH

C=C CH2

CH3

torsión

CH oops

ALqueno

Tolueno

CH3 C=C

bencene

CH3

Ar-H oops

Ar-H

AROMATICO

1-Hexino

CH C CH2

CH2

CH2

CH3

C=C =

=C-H = C-H

CH2, CH3

ALquino

48

1.- Alcanos

Numero de onda

% T

49

RESUMEN DE LAS MÁS IMPORTANTES ABSORCIONES EN LOS

ALCANOS.

VIBRACIÓNENLACE m cm-1 Intensidad Forma

Estiramiento Csp3-H 3,5-3,3 2850-3000 intensa Media estrecha

Tijera CH2 yCH3

C-CH2 conCH2 o CH3

6,7-6,8 1450-1470 media Estrecha

Balanceo deCH3

C-CH3 7,25-7,30 1370-1380 baja Media

Balanceo decadena de al

menos 4grupos CH2

-C-(CH2)n-Ccon n

mayor oigual a 4,0

13,8 720-725 Dependede la

cantidadde grupos

(CH2)

Media

Deformaciónde enlace C-Hen iso-grupos.(Vea nomenclatura dealcanos)

-CH(CH3)2 7,20 y

7,24

1388y

1380

media Medianamenteanchas, de

aproximadamente igual

intensidad.

Deformacióndel enlace

C-H engrupos metiloen carbono

terciario.

-C(CH3)3 7,20y

7,24

1388y

1380

media Media-alta(dos bandas,una menos

intensa y otramenor de mayor

energía)

50

2.- Alquenos

Numero de onda

% T

51


ALQUENOS.

VIBRACIÓN ENLACE m CM-1 Intensidad

Estiramiento Csp2-H 3,27-3,17 3050-3150 Media

Estiramiento C=C 6,1 1640-1670 Débil

DeformaciónCH2 terminal

Csp2-H 15,3-10 650-1000 Media

DeformaciónC=C terminal

CH2=C 10,0 y 11,0 1000 y 909 Intensas

DeformaciónCIS

C=C 6,1 1640-1670 Débil

DeformaciónTRANS

C=C No hay en 6,1 sies simétrica

1640-1670 Débil

DeformaciónTRANS

C=C 11,2-11,5 892-870 Fuerte

Estiramientos =C-H fuera del plano

H

H

H POR ENCIMA

POR DEBAJO

PLANO

H

ALQUENOS

TAMBIÉN EN AROMÁTICOS

Estiramientos =C-H fuera del plano

Monosustituídos

cis-1,2-

trans-1,2-

1,1-

Trisustituídos

Tetrasustituído

C C

H

R H

H

C C

H

R R

H

C C

R

H R

H

C C

R

R R

R

C C

R

R R

H

C C

R

R H

H

Disustituídos

10 11 12 13 14 15

1000 900 800 700 cm-1

s s

m

s

s

s

=C-H torsión fuera del plano

ALQUENOS

55

3.- Alquinos

Numero de onda

A

56


ALQUINOS.


Estiramientoterminal

Csp-H 3,0 3300 Fuerte

Deformación Csp-H 16,6-14,3 600-700 Media

Estiramiento C-Ctriple enlace

terminal.

C C H 4,7-4,6 2100-2140 Fuerte

Estiramiento C-Ctriple enlace

C CR R´ 4,5 2220 Media

NITRILOS

ALQUINOS

ESPECTROS

O-H 3600

N-H 3400

C-H 3000

C=N 2250

C=C 2150

C=O 1715

C=C 1650

C-O 1100

=

=

VALORES BASE (+/- 10 cm-1)

O-H 3600

N-H 3400

C-H 3000

C N 2250

C C 2150

C=O 1715

C=C 1650

C O ~1100

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 (m)

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.

R C C R

Propanonitrilo

CH3

CH2

C N

C=N =

NITRILO

BASE = 2250

1-Hexino

CH C CH2

CH2

CH2

CH3

C=C = =C-H =

ALquino

BASE = 2150

64

4.- Compuestos aromaticos

Numero de onda

% T

65


HIDROCARBUROS AROMÁTICOS.(BENCENOIDES)(Aquí, solo se incluyen las bandas de los aromáticos mono y disustituidos.)

a) Monosustituidos


Estiramiento Csp2-H 3,3-3,25 3050-3070 Media

Balanceo deCH3

C-CH3 7,25-7,30 1370-1380 Media

Deformacióndel anillo

Csp2-H 13,5 y 14,0 740 y 715 Débil

Tabla Nº5

b) Disustituidos


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

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

s s

s

s s

s

s

s

s

m

m

m

m

OOPS RING H’s

Combinación de bandas

67

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 (m)

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

OH

R

O

H

R

R O

H

R

OH

H

R O

R HO

Hidroxilo unido por unión hidrógeno

Enlaces mas

largos y débiles

conducen a

frecuencias

menores.

La unión H ocurre en soluciones concentradas de alcoholes

Ciclohexanol

OH O-H

H-bond

C-H

C-O

CH2

ALCOHOL

puro

74

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 (m)

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

NH

HN

H

Hsimétrico asimétrico

N-H 3300 - 3400 cm-1

CH3

CH2

CH2

CH2

NH2

NH2

NH2

scissor

CH2

CH3

Amina primaria alifática

1-Butanamina

NH2

CH3

NH2

Ar-H

-CH3

benceno Ar-H

oops

Amina primaria

aromática

3-Metilbencenamine

NH CH2

CH3

NH

benceno Ar-H

oops

CH3

Amina secundaria

N -Etilbencenamina

N

CH3

CH3

no N-H

benceno

CH3

Ar-H

Ar-H

-CH3

Amina terciaria

N,N -Dimetilanilina

82

Aminas, bandas características

RESUMEN DE LAS MÁS IMPORTANTES ABSORCIONES EN ESTE GRUPO

DE COMPUESTOS.a) Monosustituidas


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 MediaTabla Nº15

b) Disustituidas


Estiramiento(singulete)

N-H 3,02-2,98 3310-3350 Muy débil

Deformación N-H 15,00-11,00 666-909 Media

83

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 absorción 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

CH3

C CH2

CH3

O

cETONA

C=O

C-H

overtone 2x C=O

CH bend

BASE = 1715

1715

C=O

CR

O

H

CR

O

O C R

O

CR

O

ClCR

O

OR'CR

O

RCR

O

NH2

CR

O

OH

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

ABSORCIÓN 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

C

O

R

C

O

X

C

O

Y C

O

Y+

-

Resonancia

Y = N, O, or C=C C

Estira y debilita al CO

Debilita al CO y disminuye

La frecuencia de

absorción



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

CR

O

H

CR

O

O C R

O

CR

O

ClCR

O

OR'CR

O

RCR

O

NH2

CR

O

OH

anhídride

( dos picos )

B A C

D

A

B D

C E-dador

E-atractor

Resonancia

Unión H



92

RESUMEN DE LAS MÁS IMPORTANTES ABSORCIONES EN LAS

CETONAS.


Estiramiento C O 5,80-5,86 1725-1705 Fuerte

Estiramiento en

, no saturadasC O 5,93-6,00 1685-1665 Fuerte

Estiramiento enaromáticos

C O 5,88-5,95 1700-1680 Fuerte

93

7.b.-Aldehídos

Numero de onda

94


ALDEHÍDOS.

VIBRACIÓNO ENLACE m CM-1 Intensidad


Estiramiento Csp2-H 3,45-3,54 y 3,60-3,70

2900-2820 y 2775-2700

MediaMedia

95

7.c.- Esteres

Numero de onda

96


ÉSTERES.


Estiramiento O-H 4,16hasta2,94

2400hasta3400

Media a fuerte

Estiramiento C O 5,71-5,76 1750-1735 Media

Estiramiento

en ,-nosaturados

C O 5,78-5,82 1730-1717 Media

Estiramientoen ésteres

arílicos

C O 5,78-5,82 1730-1717 Media

97

7.d.- Acidos

Numero de onda

% T

98


ÁCIDOS CARBOXÍLICOS.



Estiramiento ,-nosaturados

5,83-5,91 1715-1690 Fuerte

Estiramiento Arílicos 5,90-6,02 1700-1660 Fuerte

Estiramiento O-H 3,70-2,86 2700-3500 Fuerte

DÍMEROS DE ÁCIDOS CARBOXÍLICOS

Unión H en el dímero debilita la unión O-H y la unión

C=O conduciendo a picos mas anchos a frecuencias

mas bajas.

DISMINUYE

la frecuencia de

CO

Y también

O-H

RECORDAR

100

7.d.- Anhídridos

Numero de onda

101


ANHIDRIDOS DE ÁCIDO.


Estiramiento C O Doble5,40-5,55 y5,58-5,75

Doble1850-1800 y1790-1740

Fuertey fuerte


HALOGENUROS DE ÁCIDO


Estiramientode C=O F

C O 5,40 1850 Fuerte

Estiramientode C=O Cl


Estiramientode C=O Br


Estiramientode C=O I


102

7.e.- Amidas

Numero de onda

103

RESUMEN DE LAS MÁS IMPORTANTES ABSORCIONES EN LAS

AMIDAS.VIBRACIÓN ENLACE m CM-1 Intensidad

Estiramientoprimaria


Estiramientosecundaria

C O 5,88-5,99 1700-1670 Fuerte

Estiramientodos bandas

N-Hprimarias

2,86 y otra2,94

3500 y otra3400

Media y Media

Estiramientouna banda

N-Hsecundarias

3,01-3,18 3320-3140 Media

Deformación N-Hprimarias

6,17-6,30 1620-1590 Fuerte

Deformación N-Hsecundarias

6,45-6,62 1550- 1510 Fuerte

O-H 3600

N-H 3400

C-H 3000

C=N 2250

C=C 2150

C=O 1715

C=C 1650

C-O 1100

=

=

Efectos de la conjugación y tamaño del anillo

Sobre la absroción C=O

CONJUGACIÓN

Conjugación de C=O con C=C

• La conjugación del carbonilo con C=C corre los valores a menor frecuencia

• Para aldehídos, cetona, y ésteres, sustraer alrededor de 25-30 cm-1 por conjugación con C=O

• Cetonas conjugadas = 1690 to 1680 cm-1

• Esteres conjugados = 1710 to 1700 cm-1

• C=C se hace muy fuerte!!

C

O

CHR CH2 C

O

CHR CH2

+

-

LA CONJUGACIÓN DISMINUYE LA FRECUENCIA DE

C=O Y C=C

LA RESONANCIA enlonga y debilita la unión C=O

C

O

CHR CH2R C R

O

1715 1690 cm-1

C=C también

se elonga y

Debilita y

polariza disminuye

1650 1625 cm-1

Sólo una

débil

C C

CH3

CH3

C CH3

O

H

KETONE

4-Metil-3-penten-2-one

C=O : 1715 - 30 = 1685 C=C : 1650 - 25 = 1625

C=O C=C doblete =

gem dimetilo

C CH3

O

Cetona aromática

conjugada

C=O : 1715 - 30 = 1685

Benceno C=C

1400 - 1600

benceno

C-H

benceno

C-H estiramiento

Acetofenona

C=O

TAMAÑO DE ANILLO

Y TENSIÓN ANGULAR

C

O

C

O

120o ángulo

normal Un ángulo mas pequeño,

requiere mayor carácter p en

el híbrido que forma el anillo

En respuesta a mayor caracter

p en los enlaces del anillo,

hay mas carácter s en el enlace

C=O.

Más caracter s lleva

a una unión mas

corta y mas fuerte y

a mayor frecuencia.

LA TENSIÓN ANGULAR AUMENTA LA FRECUENCIA

DEL CARBONILO

1

2

3

1715 1745 1780 1815 1690

RING STRAIN CONJUGATION

EFECTOS DE CONJUGACIÓN Y

TAMAÑO DEL ANILLO

1705

CR

O

RCR

O

CH CH2

CR

O

OOOO O

normal

aliphatic

ketones

O

Cetona cíclica 5-ring

Ciclopentanona

C=O

CH

torsión

C-H

alifático

eSPERADO = 1740

114

8.- Compuestos halogenados

Numero de onda

115

RESUMEN DE LAS MÁS IMPORTANTES ABSORCIONES EN ESTE GRUPO

DE COMPUESTOS.


Estiramiento C-F 7,14-10,00 1400-1000 Fuerte

Estiramiento C-Cl 12,5-16,7 800-600 Fuerte

Estiramiento C-Br 16,7-20,0 600-500 Fuerte

Estiramiento C-I 20,0 500 Fuerte

La región de estirameinto C-X

• C-Cl 785 a 540 cm-1,

dificil de encontrar por hallarse en zona de huellas dactilares

• C-Br y C-I

absorciones fuera del alcance de la espectroscopia IR

• C-F pueden hallarse fácilmente

CCl Cl

Cl

Cl

Usado como solvente, se ven absorciones C-Cl

C-Cl

Tetracloruro de Carbon

Cl

C-Cl

oops

benceno

C=C

Combinacines de

Banda del anillo

bencénico

Clorobenceno

Espectro de fondo

Los equipos modernos de FT-IR sustraen el fondo o

“BACKGROUND”

O=C=O

H-O-H H-O-H

“BACKGROUND”

Dioxido de carbono y agua

ELUCIDACIÓN DE ESPECTROS

IR

DECISION FLOW CHART

C=O presente

?

2 C=O Picos

OH presente ?

NH presente ?

C-O presente?

CHO presente?

anhídrido

ácido

amida

ester

aldehido

cetona

SÍ

sí

NO

Diagrama de flujo

C=O present ?

OH presente ?

NH presente ?

C-O presente ?

C=N presente ?

C=C presente ?

C=C presente ?

alcohol

amina

eter

nitrilo

alquino

alqueno

aromatico

NO2 presente ? nitro cpds

C-X presente ? haluros

(benceno ?)

NO

Sí

=

=

Diagrama de flujo

C=O

presente?

2 C=O Picos OH presente?

OHpresente?

NH presente

NH presente ?

C-O presente

C-O presente ?

CHO presente

C=N presente ?

C=C presente ?

C=C presente ?

anhídrido

ácido

amida

ester

aldehído

cetone

alcohol

amina

eter

nitrilo

alquino

alqueno

aromatico

NO2 presente ? nitro cpds

C-X presente ? haluros

(benceno?)

SÍ NO

SÍ

NO

=

=

sugerencias

DECISION FLOW CHART

COMO USAR UN ESPECTRO IR

Fórmula molecular:

Buscar carbonilos:

Buscar O-H, N-H

Buscar uniones triples

Buscar C=C, anillos bencénicos

Calcular el índice de insaturación

note cualquier cambio desde1715 cm-1

1)

2)

3)

4)

5)

Observar debajo de 1550 cm-1; por C-O o nitro

Volver sobre el espectro;

Buscar la región C-H para aldehídos y picos

Por encima de 3000 cm-1

CONTINUA

(alquenos y alquinos terminales)

6)

7)

COMO USAR UN ESPECTRO IR

Resumen final

ácido

Lo mínimo necesario e imprescindible

OH 3600

NH 3400

CH 3000

C N 2250

C C 2150

C=O 1715

C=C 1650

C-O 1100

3300 3100 2900 2850

2750

3000

1800 1735 1725 1715 1710 1690

=C-H -C-H

-CHO

C-H

cetona ester Cloruro

De ácid

aldehído

amida

anhídrido : 1810 y 1760

CH2 y CH3 torsión : 1465 y 1365

Valores base

Conocer también los efectos de unión H, conjugación, y tamaño de anillo.

benceno C=C : entre 1400 y 1600

Expansión de CH

Expansión C=O

Dónde encontrar más

espectros para

practicar?

3) web sites that

http://www.dq.fct.unl.pt/qoa/jas/ir.html

http://www.aist.go.jp/RIODB/SDBS/menu-e.html

http://webbook.nist.gov/chemistry/

http://www.chem.ucla.edu/~webnmr/index.html

http://www.nd.edu/~smithgrp/structure/workbook.html

4) Libros:

D.L.Pavia, G.M.Lampman, and G.S.Kriz,

Introduction to Spectroscopy, 3rd ed., Harcourt.

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