Upload
htrinidad86
View
71
Download
1
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Química de Productos Naturales: generalidades de las técnica espectroscópica de ultravioleta-visible (UV-vis), ampliamente usada para la caracterización de metabolitos secundarios
Citation preview
Dra. Haydelba D’ Armas, PhD
mayo de 2014
Espectroscopía ultravioleta-visible
Utiliza la radiación del espectro electromagnético cuya
longitud de onda está comprendida entre los 100 y
los 800 nm (energía comprendida entre las 286 y 36
Kcal/mol) y su efecto sobre la materia orgánica, como
se indicó con anterioridad, es producir transiciones
electrónicas entre los orbitales atómicos y/o
moleculares de la sustancia. Es decir, transiciones
entre niveles electrónicos (electrones de valencia).
ULTRA VIOLETA VISIBLE
100nm 200nm 400nm 800nm
Zonas del espectro electromagnético
UV lejano o de vacío λ < 200 nm
UV cercano λ: 200-400 nm
Visible λ: 400-800 nm
Estructuras electrónicas de moléculas insaturadas
(medida de la extensión de la conjugación)
Actualmente es la técnica espectroscópica menos utilizada en
Determinación Estructural _ Proporciona menos información
•Se obtienen Espectros Electrónicos:
Con radiaciones de λ en la zona del UV- Visible
se excitan electrones desde OM ocupados
(enlazantes o no enlazantes) a OM vacios (antienlazantes)
TRANSICIONES ELECTRÓNICAS
Dependen de la estructura de la molécula:
•Cuando solo hay enlaces σ :
Transiciones σ σ* (Alta Energia)
•Cuando hay enlaces múltiples (π) además de σ son posibles otrastransiciones (de menor energía que la σ σ *):
Transiciones σ π*Transiciones π π*Transiciones π σ *
•Cuando hay electrones no enlazantes (pares de e- no compartidos) se
pueden producir otros dos tipos de transiciones:
Transiciones n π *
Transiciones n σ *
Cuando en una molécula existen e- σ, π y n son posibles todas las
transiciones mencionadas pero algunas requieren alta energía (λ<
200nm) y caen en el UV lejano.
ORBITALES MOLECULARES
Únicamente, cuando existe conjugación, la λ necesaria para producir la
transición electrónica es mayor y cae dentro del rango típico del UV cercano.
Ejemplo:
Transición π ----- π *
Compuesto λ (nm)
H C2=CH2 165
H2C=CH-CH=CH2 217
H2C=CH-CH=CH-CH=CH2 258
H2C=CH-CH=CH-CH=CH-CH=CH2 290
MODOS DE EXCITACIÓN ELECTRÓNICA.
Dependiendo del tipo de enlace que consideremos como cromóforo , la
excitación electrónica que puede observarse es:
- Enlace sencillo
- Enlace sencillo con oligoelementos
- Enlace doble
- Grupo carbonilo
- Dobles enlace conjugados
CROMÓFORO: grupo funcional o parte de la molécula responsable de la
absorción molecular.
AUXOCROMO: agrupamiento que unido a un cromóforo altera la longitud de
onda de la absorción y la intensidad de la misma. Los más importantes son
agrupamientos saturados con pares de electrones sin compartir: -OH, -NH2, -Cl
Cromóforo λ max log(e)
Alcano 130 ---Alquino 170 3.0Alqueno 175 3.0Alcohol 180 2.5Eter 180 3.5Cetona 180 3.0
280 1.5Aldehido 190 2.0
290 1.0Amina 190 3.5Acido 205 1.5Ester 205 1.5Amida 210 1.5Tiol 210 3.0Nitro 271 <1.0Azo 340 <1.0
ESPECTROFOTÓMETRO UV (y/o visible)
Esencialmente consta de:
Fuente de luz adecuada con λ en cambio continuo
Sistema de lentes y espejos que dividen el haz de luz en
dos: uno pasa por una célula que contiene la muestra y el
otro por una célula con el disolvente
Detector
Sistema de registro del espectro
ESPECTROFOTÓMETRO DE DOBLE HAZ
MUESTRAS
En fase gaseosa o en disolución.
En disolución:
Se emplean células de cuarzo de distintos tamaños. Las mas corrientes
son de 1 cm de espesor con capacidad para » 3mL de disolución
Hay que preparar cuidadosamente disoluciones muy diluidas (p. ej.
1mg en 100mL de disolución para Pm: 100-200)
Disolventes más comunes: EtOH 95% (barato y transparente) y
ciclohexano (menos polar y menos interacciones). Otros disolventes:
acetonitrilo, agua, hexano, metanol, éter, diclorometano, cloroformo,
tetracloruro de carbono.
ESPECTRO
La forma más sencilla es la representación de Absorbancia
(ordenadas) frente a λ (abcisas).
Se observan bandas anchas (no líneas)
Dentro de cada nivel electrónico existen diferentes subniveles
vibracionales y rotacionales
Los máximos de absorción se deben a la presencia de cromóforos en lamolécula.
Para caracterizar dichas absorciones, además de la longitud de onda
máxima para cada absorción, se debe recordar la ley de Lambert-Beer,
según la cual:
Dependiendo del tipo de enlace que se considere como cromóforo, la
excitación electrónica que puede observarse es:
Absorbancia = ε·l·c
Donde:
ε = Coeficiente de extinción molar, es una constante relacionada con el
área de incidencia del cromóforo y la probabilidad de que produzca la
absorción.
l = recorrido en cm. de la radiación a través de la muestra
c = concentración de la muestra en moles/litro
En resumen, la absorción UV viene determinada por:
Posición de la banda de absorción λmax (λ absorción máxima).
Depende de ΔE entre niveles electrónicos
Intensidad de la banda ε (absortividad molar a dicha λ).
Depende de la probabilidad de la transición y del área del
cromóforo.
Algunos ejemplos de aplicación se muestran en los siguientesejemplos:
AgradecimientoS
Senescyt (ecuador) a través del proyecto prometeo
Universidad técnica de machala: institución de vinculación