Técnicas espectroscópicas en orgánica

7/25/2019 Tcnicas espectroscpicas en orgnica

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Tcnicas espectroscpicas para la

identificacin de sustancias orgnicas.

Norberto Vera

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Contenido

Espectro electromagntico

Tcnicas espectroscpicas

Espectroscopia infrarrojo (IR) Resonancia magntica de proton 1!R"#

Resonancia magntica de car$ono 1%C!R"#

Espectroscopia ultra&ioleta &isi$le ('!is) Espectrometra de masas (E")

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Espectro electromagntico

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Radiacin Efecto

Ra*os + * csmicos Ioni,aciones de las

molculas

'! isi$le

Transicioneselectrnicas entre losor$itales atmicos *moleculares

Infrarrojo

-eformacin de los

enlaces umicos

"icroondas Rotaciones de los

enlaces umicos

Radiofrecuencias

Transiciones de spnelectrnico o nuclearen los tomos de lamolcula


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Tcnicas espectroscpicas

4

Tcnica espectroscpica Informacin obtenida

Ra*os +Estructura completa de la molcula incluida laestereoumica de sta partir de las posicionesrelati&as de los tomos.

'! isi$le E/istencia de cromforos *0o conjugacin en la

molcula a partir de las a$sorciones o$ser&adas

Infrarrojo rupos funcionales a partir de la a$sorciones

o$ser&adas

Resonancia magnticanuclear

rupos funcionales2 su$estructuras2 conecti&idades2estereoumica2 etc3 a partir de datos dedespla,amiento umico2 reas de los picos *

constantes de acoplamiento o$ser&adas.

Espectrometra de masas4 5ormula molecular * su$estructuras a partir de los

iones o$ser&ados.

4#o es una tcnica espectroscpica.


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Espectroscopia de Infrarrojo

(IR)

5


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Espectroscopia de Infrarrojo (IR)

IR pr/imo6278!927 :

IR medio2,5-15

IR lejano98!;66 :

6

16666 cm!1 ;666 cm!1 o de ue los enlaces moleculares presentan

estados &i$racionales * rotacionales2 ue dependen del tipo de tomos ue

los constitu*en * de su momento dipolar (es un reuisito ue en este caso

sea distinto de !).


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?a incidencia de la radiacin genera dos tipos

principales de &i$racin@

a) Estiramientos (reuieren ma*or energa2 i,. del espectro)

$) 5le/iones de enlace (menor energa2 der. del espectro)

"


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#


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$


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Resonancia "agntica

#uclear (R"#)

1!


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Resonancia "agntica #uclear (R"#)

El reuisito fundamental es ue la estructura molecular ue se

pretenda elucidar presente un momento magntico de spin (nAcleo

del tomo) distinto de 62 *a ue este es el ue se &e alterado por lainfluencia de un campo magntico controlado generado por una

fuente e/terna.

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Resonancia magntica de protn 1!R"#

?as seBales del espectro muestran la

u$icacin * disposicin de los >idrgenos.

Esta u$icacin se &e afectada por@1. Efecto inducti&o2

9. anisotropa magntica de los enlaces umicos2

%. e/istencia de enlaces de >idrgeno2

;. uso de reacti&os de despla,amiento.

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Efecto inducti&o

Si la densidad electrnica entorno al ncleo disminuye por efecto inductivo, el

campo inducido por la carga tambin disminuye y la resonancia se puede

alcanzar a un campo inferiorD

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signacin -espla,amiento

umico (ppm)

C%!%C%!I

C%!&C%!'rC%!%(

C%!)C%!*

62F921a* % protones ue dan lugar a la

tripleta 2 * slo 9 protones ue dan

lugar al cuarteto

?as reas de seBal integrados se

encuentran en una proporcin de %@9 .

.


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CH3CHBr2

CH3OCH2CH2Br

ClCH2CH2CH2Cl

CH3CH2COCHCH3

CH3O

triplet

triplet

singlet

singlet

doublet

doublet

triplet

triplet

quartet

quartet

quintet

septet

triplet

triplet

triplet

quartet

Ejercicio


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Resonancia magntica de protn 1%C!R"#

Espectros 1%C son ms sencillos. dependiendo del

nAmero de car$onos no eui&alentes2 las seBales

aparecen como singletes2

En el espectro 1%C no se o$ser&a acoplamientos 1%C!1%C

de$ido a su $aja a$undancia natural2

?a escala de los despla,amientos umicos en 1%C es

ma*or (6!966 ppm)2

-a informacin so$re car$onilos * tomos de car$ono

cuaternarios.

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#Amero de seBales@

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CH3

C C

C

C

C

CH3CH3

O

CH3

CH3

O

CH3

CH3

CC

c

CH3

O

CH3

CH3C

CH3

CCH3

H

8 ?neas

8 ?neas


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2"


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2#

CH3

CDCl3(solvent)

CH3CCH3

O

C

O



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2$

OCH3

CDCl3(solvent)

CH3CH3COCH3

O

C

O



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Espectroscopia ultra&ioleta

&isi$le ('!is)

3!


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Espectroscopia ultra&ioleta &isi$le ('!is)

?as seBales de a$sorcin2 son generadas principalmente por las

transiciones electrnicas (L M L2 L M N2 N M N)

?as transiciones de los electrones N (presentes en do$les enlaces)

son de gran utilidad en el anlisis de compuestos insaturados ocompuestos ue contienen enlaces N

"u* Atil para el estudio de sistemas dinicos conjugados2 en

productos naturales2 en compuestos car$onlicos O2P!insaturados2

en el estudio de productos uinnicos * en el de productosaromticos * >eterocclicos2 >a$indose esta$lecido frmulas

empricas ue permiten determinar la Qma/en funcin de la

estructura.

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Espectroscopia ultra&ioleta &isi$le ('!is)

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Espectrometra de masas

(E")

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Espectrometra de masas (E")

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1. Ioni,acin de la muestra

9. Impacto electrnico (generacin

patrn de fragmentacin)


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atrn de fragmentacinEn un espectro de masas los principales picos de iones

fragmento deben corresponder a los productos inicos msestables formados por los mecanismos de reaccin ms

favorables



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?os productos inicos ms a$undantes de$en ser los ms esta$les *

ello de$ido a los factores estructurales ue los esta$ili,an2 entre ellos@

Comparticin de electrones con un grupo &ecino

Efectos de resonancia

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Resolucin de pro$lemas

1. S$tencin de una formula molecular

9. Identidad de los grupos funcionales

%. Conecti&idades de los car$onos

;. osicionamiento de los su$stitu*entes *0o los gruposfuncionales so$re el esueleto car$onado (S$tencin

de su$estructuras).

8. -eterminacin de las propiedades estereoumicas


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Resolucin de pro$lemas

3#

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