11/02/2014
1
SPEKTROSKOPI UV-VIS
I NYOMAN ADI WINATA, MSI
JURUSAN KIMIA FMIPA
UNIVERSITAS JEMBER
SPEKTROSKOPI UV-VIS
Berguna untuk penentuan struktur senyawa organik selain untuk analisa kuantitatif
11/02/2014
2
*
ditulis *
Energi radiasi yang diabsorpsi molekul menyebabkan transisi elektronik antara dua tingkat energi elektron
Transisi elektronik yang mungkin terjadi
11/02/2014
3
Kromofor adalah sistem (gugus atom) yang menyebabkan terjadinya absorpsi cahaya
Molekul
(Gugus Fungsi)
Transisi
Alkana *
Alkena, alkuna *
*
Alkohol, eter, amina,
tiol, sulfida
*
n *
Senyawa karbonil *
*
n *
n *
11/02/2014
4
TERMINOLOGY
Bathochromic shift (red shift) -a shift to lower energy or longer wevelength
Hypsochromic shift (blue shift) - a shift to higher energy or shorter wevelength
Hyperchromic effect an increase in intensity
Hypochromic effect a decrease in intensity
Abs
(nm)
Batho Hypso
Hypo
Hyper
Good solvent for Ultraviolet Spectroscopy
1. Tidak menyerap radiasi UV pada daerah yang sama dengan serapan solute. Transparan dan tidak memiliki sistem elektron terkonjugasi
SOLVENT CUTOFFS
Acetonitril 190 nm n-hexane 201 nm
Chloroform 240 Methanol 205
Cyclohexsane 195 Isooctane 195
1,4-dioxane 215 Water 190
95% ethanol 205 Trimethyl phosphate
210
11/02/2014
5
Good solvent for Ultraviolet Spectroscopy
2. Tidak mempengaruhi pola serapan dari solute. Adanya interaksi antara solute dengan solvent akan mempengaruhi pola spektrum UV dari solute
Spektrum UV Fenol dalam etanol dan isooktan
Good solvent for Ultraviolet Spectroscopy
3. Kemampuannya untuk mempengaruhi panjang gelombang sinar UV yang akan diserap oleh solute melalui proses stabilisasi keadaan dasar dan keadaan tereksitasi
- Transisi * lebih polar pada keadaan tereksitasi dibandingkan keadaan dasar, meningkatnya kepolaran pelarut menyebabkan pergeseran batokromik (merah).
- Transisi n * yang lebih polar pada keadaan dasar dibandingkan keadaan tereksitasi, peningkatan kepolaran pelarut menyebabkan pergeseran hipsokromik (biru)
11/02/2014
6
Solvent effect on the n * transition of acetone
Solvent H2O CH3OH C2H5OH CHCl3 C6H14
max (nm) 264,5 270 272 277 279
Efek Kepolaran Pelarut
Efek Konjugasi Terhadap Spektrum
E
1
2
3
1*
2*
3*
*
1
2
1*
2*
1
2
3
4
1*
2*
3*
4*
11/02/2014
7
Efek Konjugasi Terhadap Spektrum
ATURAN WOODWARD-FIESER UNTUK DIENA TERKONJUGASI
Harga max (nm)
Sistem diena induk 217
Penambahan untuk :
Sistem diena dalam lingkar (homoanular) 36
Setiap substituen alkil atau residu lingkar 5
Ikatan rangkap luar lingkar 5
Perpanjangan konjugasi (setiap ikatan rkp) 30
auksokrom : - O - asil 0
- O - alkil 6
- S - alkil 30
- Cl, Br 5
- N(alkil)2 60
11/02/2014
8
Substituen alkil
Ikatan rangkap luar lingkar
homoanular
Perpanjangan konjugasi
Sistem induk = 217 Diena homoanular = 36 Ikt rangkap luar lingkar = 5 Substituen alkil (4 x 5) = 20 Perpanjangan konjugasi = 30 max = 308 nm
ATURAN WOODWARD-FIESER UNTUK ALDEHID DAN KETON , TAK JENUH
SISTEM INDUK MAX (nm)
Keton lingkar 6 , tak jenuh 215
Keton tak lingkar , tak jenuh 215
Keton lingkar 5 , tak jenuh 202
Aldehid , tak jenuh 207
Ikatan rangkap luar lingkar 5
Perpanjangan konjugasi per ikatan rangkap 30
Diena homoanular 39
bersambung
11/02/2014
9
SISTEM INDUK posisi MAX (nm)
Setiap substituen alkil 10
12
dan lbh tinggi 18
- OH 35
30
50
- OAc , , 6
- OMe 35
30
17
31
- S - alkil 85
- Cl 15
12
-Br 25
30
- NR2 95
O
O
O
O
Ikatan rangkap Luar lingkar
Perpanjangan konjugasi
Substituen alkil pada dan
Sistem induk = 215 nm Substituen alkil = 18 Substituen alkil = 18 Ikatan rangkap luar lingkar = 5 Perpanjangan konjugasi = 30 max = 296 nm
11/02/2014
10
Benzena Tersubstitusi Bila spektrum diukur dalam pelarut etanol, kaidah yang berlaku adalah : 1. Bila gugus penarik elektron (-NO2, C=O) dan gugus
pendorong elektron (- OH, - OMe, - X) yang satu dengan yang lain ada pada posisi para, akan menyebabkan efek batokromik
2. Bila gugus penarik elektron dan gugus pendorong elektron yang satu terhadap yang lain ada pada posisi orto atau meta, spektrum hanya berbeda sedikit dibandingkan dengan spektrum monosubstitusi dari senyawa yang bersangkutan
3. Bila dua gugus penarik elektron atau dua gugus pendorong elektron yang satu terhadap yang lain ada pada posisi para, spektrum hanya berbeda sedikit dibandingkan spektrum monosubstitusi senyawa yang bersangkutan
Benzena Tersubstitusi
Sistem Induk Max (nm)
Z = alkil atau sisa lingkar 246
Z = H 250
Z = OH atau O-alkil 230
R = alkil atau sisa lingkar o , m 3
P 10
R = OH, OMe, O-alkil o , m 7
P 25
R = O o 11
m 20
p 78
R = Cl o , m 0
p 10
Z
O
R
bersambung
11/02/2014
11
Benzena Tersubstitusi
Sistem Induk Max (nm)
R = Br o , m 2
P 15
R = NH2 o , m 13
P 58
R = NHAc o , m 20
p 45
R = NHMe P 73
R = NMe2 o , m 20
p 85
Z
O
R
OH
O
H2N
CH3
O
OCH3
Sistem induk = 230 nm Substituen p NH2 = 58 max = 288 nm
Sistem induk = 246 nm Substituen m OCH3 = 7 max = 253 nm
11/02/2014
12
Soal-soal latihan
1. Gambarkan struktur molekul yang sesuai dengan data berikut a. Suatu keton, C8H14O dengan max 248 nm b. suatu aldehid, C8H12O dengan max 244 nm 2. Perkirakan harga max dari struktur molekul dibawah ini
O
O
H3CO
CH3
O
N
OCH3
O
H
H3C
O
AB
C D