Espectroscopia UV-Vis

ESPECTROFOTOMETRÍA ESPECTROFOTOMETRÍA ESPECTROFOTOMETRÍA ESPECTROFOTOMETRÍA

ULTRAVIOLETAULTRAVIOLETAULTRAVIOLETAULTRAVIOLETA----VISIBLEVISIBLEVISIBLEVISIBLE

Docente: Camilo Arturo Mesa Zamora

UVUVUVUV----VisVisVisVis

CONTENIDO

1. Introducción a la espectrofotometría UV-Vis

2. Instrumentación

3. Espectrofotometría UV-Vis

4. Predicción de espectros (Reglas de Woodward-Fieser)

1. INTRODUCCIÓN A LA ESPECTROFOTOMETRÍA UV-Vis

UVUVUVUV----VisVisVisVisINTRODUCCIÓN

RADIACIÓN ELECTROMAGNÉTICA

UVUVUVUV----VisVisVisVisINTRODUCCIÓN

ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO

Cromóforos

Grupos funcionales

Entornos atómicos

E=hc/λλλλ

UVUVUVUV----VisVisVisVisINTRODUCCIÓN

• Energía cuiantizada• Orbitales moleculares σ, π, n, π*, σ*• Orbital n: contiene un par electrónico no compartido• UV-Vis � transiciones electrónicas n�π*, π�π* y n� σ*

UVUVUVUV----VisVisVisVisINTRODUCCIÓN

• A, Absorbancia• ε, Absortividad molar (constante)• C, concentración molar• l, longitud (paso de luz) (cm)

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LEY DE LAMBERT-BEER

2. INSTRUMENTACIÓN

UVUVUVUV----VisVisVisVisINSTRUMENTACIÓN

• Haz sencillo y doble haz

UVUVUVUV----VisVisVisVisFUENTES

Lámpara de D2 Lámpara de W

UVUVUVUV----VisVisVisVisMONOCROMADOR

Red de difracción Prisma

UVUVUVUV----VisVisVisVisDETECTOR

Fotomultiplicador

3. ESPECTROFOTOMETRÍA UV-Vis

UVUVUVUV----VisVisVisVisDEFINICIONES

• Grupo cromóforo: grupo covalente insaturado que origina bandas de absorción electrónicas (vinilo, carbonilo, fenilo)

• Grupo auxocromo: Grupo saturado (generalmente incluyen pares electrónicos libres), que unido a un cromóforo altera la posición y la intensidad de las bandas de absorción (-OH, -NH2, -X, CH3)

• Efectos batocrómico e hipsocrómico: desplazamiento de λmax, a mayores o menores λ respectivamente, debido a pH, solvente o sustituyentes.

• Efectos hipercrómico e hipocrómico: incremento o disminución de la intensidad de una banda de absorción debido a la introducción de un sustituyente, solvente, pH.

UVUVUVUV----VisVisVisVis TRANSICIONES ELECTRÓNICAS

• Transiciones σσσσ����σσσσ*: Se presentan en todos los compuestos orgánicos. Son de alta energía.

• Transiciones σσσσ����ππππ* y ππππ����σσσσ*: Se presentan solo en compuestos insaturados. Son de alta energía – UV lejano.

• Transiciones n����σσσσ*: Se presentan en compuestos con heteroátomos. Región cercana a 200nm.

• Transiciones ππππ����ππππ*: Se presentan solo en compuestos insaturados. Baja energía -UV cercano y Vis si hay conjugación.

• Transiciones n ����ππππ*: Se presentan en compuestos insaturados con heteoátomos. Baja energía - UV cercano.

UVUVUVUV----VisVisVisVisABSORCIÓN DE λλλλ

UVUVUVUV----VisVisVisVisGRUPOS CROMÓFOROS ORGÁNICOS

UVUVUVUV----VisVisVisVisHIDROCARBUROS SATURADOS

Efecto batocrómico

*Electronegatividad disminuye energía de n

UVUVUVUV----VisVisVisVisGRUPOS ETILENO Y POLIENOS

Grupos auxocromos desplazarán batocrómicamente la absorción .A mayor conjugación más cercanos estarán el HOMO y el LUMO

Ejercicio: Calcular el ∆E a la longitud de onda de cambio entre UV y Vish=6,626x10-34 J.s

UVUVUVUV----VisVisVisVisGRUPOS CARBONILO Y DERIVADOS

Diferenciación aldehídos y cetonas, ácidos y derivados

UVUVUVUV----VisVisVisVisCONJUGACIÓN

UVUVUVUV----VisVisVisVisEJEMPLOS

UVUVUVUV----VisVisVisVisEJEMPLOS

UVUVUVUV----VisVisVisVisEJEMPLOS

4. PREDICCIÓN DE ESPECTROS (REGLAS DE WOODWARD-FIESER)

UVUVUVUV----VisVisVisVisREGLAS DE WOODWARD – FIESER

Son reglas empíricas

SISTEMA I – DIENOS CONJUGADOS

UVUVUVUV----VisVisVisVisREGLAS DE WOODWARD – FIESER

SISTEMA I – DIENOS CONJUGADOS

UVUVUVUV----VisVisVisVisREGLAS DE WOODWARD – FIESER

SISTEMA II – ENONAS Y DIENONAS

UVUVUVUV----VisVisVisVisREGLAS DE WOODWARD – FIESER

SISTEMA II – ENONAS Y DIENONAS

UVUVUVUV----VisVisVisVisREGLAS DE WOODWARD – FIESER

SISTEMA III – BENCENOS SUSTITUIDOS

UVUVUVUV----VisVisVisVisREGLAS DE WOODWARD – FIESER

SISTEMA III – BENCENOS SUSTITUIDOS

UVUVUVUV----VisVisVisVisREGLAS DE WOODWARD – FIESER

SISTEMA III – BENCENOS SUSTITUIDOS

UVUVUVUV----VisVisVisVisREGLAS DE WOODWARD – FIESER

SISTEMA III – BENCENOS SUSTITUIDOS

UVUVUVUV----VisVisVisVisREGLAS DE WOODWARD – FIESER

UVUVUVUV----VisVisVisVisREGLAS DE WOODWARD – FIESER

La hidrogenación parcial del trieno A (C10H12) dio lugar a doscompuestos B y C, de formula molecular C10H14. Asignar susestructuras (compuestos A, B y C) teniendo en cuenta que en UVpresentan las siguientes absorciones (λmax en etanol): B, 237nm yC, 273nm.