Universidade Federal do Piauí
Centro de Ciências da Natureza
Departamento de Química
Prof. Dr. Sidney G. de Lima
Química Orgânica III – 2009-2
Região do Espectro Eletromagnético
Região do Espectro Eletromagnético
Transição
Raios X
Quebra de ligação
UV / V
Eletrônica
Infravermelho
Vibracional
Microonda
Rotacional
Radiofrequência
Spin nuclear (RMN), Spin eletrônico (Ressonância de spin
eletrônico)
IR: It is the interaction between the waves of electromagnetic radiation and matter.
Tipos de Vibrações:
1. Estiramento: Estiramento simétrico (2853 cm-1), Estirmento assimétrico (2926 cm-1);
2. Vibrações deformação: tesoura (Scissoring = 1450 cm-1 ); Abano (wagging = 1250 cm-1); balanço (rocking =
720 cm-1); Torção (twist = 1250 cm-1).
A = log( I 0 / I )
T = I / I0
A luz que vemos a olho nu é realmente uma parcela muito pequena do que
é chamado de "Espectro Eletromagnético". O espectro eletromagnético inclui
todos os tipos de radiação - a partir de raios-X utilizados em hospitais, a ondas
de rádio usadas para a comunicação, e até mesmo as microondas que você usa
para cozinhar alimentos.
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Table of Characteristic IR Absorptions: m=medium, w=weak, s=strong, n=narrow, b=broad, sh=sharp
frequency, cm–1
bond
functional group
3640–3610 (s, sh)
O–H stretch, free hydroxyl
alcohols, phenols
3500–3200 (s,b)
O–H stretch, H–bonded
alcohols, phenols
3400–3250 (m)
N–H stretch
primary, secondary amines, amides
3300–2500 (m)
O–H stretch
carboxylic acids
3330–3270 (n, s)
–C(triple bond)C–H: C–H stretch
alkynes (terminal)
3100–3000 (s)
C–H stretch
aromatics
3100–3000 (m)
=C–H stretch
alkenes
3000–2850 (m)
C–H stretch
alkanes
2830–2695 (m)
H–C=O: C–H stretch
aldehydes
2260–2210 (v)
C(triple bond)N stretch
nitriles
2260–2100 (w)
–C(triple bond)C– stretch
alkynes
1760–1665 (s
C=O stretch
carbonyls (general)
1760–1690 (s)
C=O stretch
carboxylic acids
1750–1735 (s)
C=O stretch
esters, saturated aliphatic
1740–1720 (s)
C=O stretch
aldehydes, saturated aliphatic
1730–1715 (s)
C=O stretch
alpha,beta–unsaturated esters
1715 (s)
C=O stretch
ketones, saturated aliphatic
1710–1665 (s)
C=O stretch
alpha,beta–unsaturated aldehydes,
ketones
1680–1640 (m)
–C=C– stretch
alkenes
1650–1580 (m)
N–H bend
primary amines
1600–1585 (m)
C–C stretch (in–ring)
aromatics
1550–1475 (s)
N–O asymmetric stretch
nitro compounds
1500–1400 (m)
C–C stretch (in–ring)
aromatics
1470–1450 (m)
C–H bend
alkanes
1370–1350 (m)
C–H rock
alkanes
1360–1290 (m)
N–O symmetric stretch
nitro compounds
1335–1250 (s)
C–N stretch
aromatic amines
1320–1000 (s)
C–O stretch
alcohols, carboxylic acids, esters,
ethers
1300–1150 (m)
C–H wag (–CH2X)
alkyl halides
1300–1150 (m)
C–H wag (–CH2X)
alkyl halides
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1250–1020 (m)
C–N stretch
aliphatic amines
1000–650 (s)
=C–H bend
alkenes
950–910 (m)
O–H bend
carboxylic acids
910–665 (s, b)
N–H wag
primary, secondary amines
900–675 (s)
C–H "oop"
aromatics
850–550 (m)
C–Cl stretch
alkyl halides
725–720 (m)
C–H rock
alkanes
700–610 (b, s)
–C(triple bond)C–H: C–H bend
alkynes
690–515 (m)
C–Br stretch
alkyl halides
Como analisar um espectro de absorção na região do infravermelho?
1) Mesmo em moléculas mono-funcionais existem muitas bandas de absorção no IV,
mas não é preciso memorizar ou identificar todas elas. Veja quais são mais
importantes e pense em faixa (média) de absorção dos principais grupos funcionais.
A região a região entre 4000 - 1300 cm-1 é particularmente útil para determinar a
presença de grupos funcionais específicos.
• 3700 – 2500 cm-1 Single bonds to hydrogen;
• 2300 – 2000 cm-1 Triple bonds
• 1900 − 1500 cm-1 Double bonds
• 1400 − 650 cm-1 Single bonds (other than hydrogen)
3500-3300 cm-1
3500-3200 cm-1
3100-3000 cm-1
3000-2850 cm-1
1760-1665 cm-1
1680-1640 cm-1
estiramento N–H
estiramento O–H
estiramento C–H
estiramento C–H
estiramento C=O
estiramento C=C
aminas
Álcoois, uma banda forte e larga
alcenos
alcanos
cetonas, aldeídos, esteres
Alcenos
2) Como um aluno iniciante, você não deve tentar atribuir ou interpretar cada pico no
espectro. Concentre-se na aprendizagem das bandas principais e reconhecendo a sua
presença e/ou ausência em um dado espectro.
3) Nos laboratórios de ensino de Química Orgânica,normalmente você sabe que
composto você partiu e que composto você quer sintetizar ou estar tentando
sintetizar.
4) Por exemplo, se você é estar oxidante um álcool a uma cetona, seu produto deve
mostrar uma banda de absorção na região de carbonila cetônica, mas nenhuma banda
de absorção de OH.
5) Se nenhuma banda de carbonila está presente, a experiência não foi bem sucedida.
Se ambas as bandas de carbonila (C=O) e hidroxila (O-H)estão presentes, o produto
não estar puro.
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Comece olhando para a região entre 4000-1300. Procure as bandas de estiramentos em torno de 3000 cm -1:
Indica:
-1
Alguma ou todas a direita de 3000 cm ?
Grupos alquilas (presente na maioria das moléculas orgânica)
Alguma ou todas a esquerda de 3000 cm-1?
Uma ligação C=C ou grupos aromáticos na molécula
Olhe para a região de carbonila 1760-1690. Se existe uma banda
Indica:
Uma banda de O-H também está presente?
Um grupo carboxila
Uma banda C–O também está presente?
Um éster
Uma ligação C-H de aldeído está presente?
Um aldeído
Há uma banda N–H ?
Uma amida
Uma cetona
Nenhum dos grupos acima estar presete?
Veja se há uma banda larga entre 3500-3200 cm-1. Se há uma banda larga:
Indica:
É um estiramento O–H?
Um álcool ou fenol
Procure uma banda única ou dupla N-H na região entre 3400-3250 cm-1.
Indica:
Há duas bandas?
Há somente uma banda?
Uma amina primária
Uma amina secundária
Se há outras características estruturais cheque:
Indica:
Há estiramento C–O ?
Um éter (ou ester se há uma C=O também)
Há um estiramento C=C?
Um alceno
Há bandas de estiramentos aromáticos?
Um aromático
Há estiramento de ligação tripla?
Um alcino
Há bandas -NO2?
Um grupo nitro
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Se não há bandas dos principais
região
4000-1300
cm-1,
o
composto
hidrocarboneto.
grupos funcionais
é
provavelmente
na
um
Também verifique na região 900-650 cm-1. Aromáticos,
haletos de alquila, ácidos carboxílicos, aminas, amidas
mostram bandas de absorção moderada ou forte (deformação)
nesta região.
Todos os compostos carbonílicos absorvem na região de
1760-1665 cm-1 devido à vibração estiramento da ligação C = O.
Esta absorção é particularmente útil,porque elas têm uma
característica de alta intensidade e poucos grupos funcionais
absorvem nesta região. O número de onda exata do estiramento C
= O pode lhe dar pistas sobre se o composto é uma cetona,
aldeídos, ésteres, ou ácidos carboxílicos; Além disso, pode
dizer-lhe se se trata de um alfa, beta-carbonílicos.
Absorção - Faixa
Tipo de composto
1750-1735 cm-1
éster alifático
saturado
1740-1720 cm-1
Aldeído alifático
saturado
1730-1715 cm-1
Éster α, β-insaturado
1715 cm-1
Cetona alifática
saturada
1710-1665 cm-1
Cetona e aldeído α, βinsaturado
5
Tal como: