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espectroscopy
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Abad DiegoÁvila VíctorCaizaluisaRafaelMoscoso Gabriela
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL
ECUADOR
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESPECTROSCOPIA
ESPECTROSCOPIA UV-VISIBLE
• Detecta las transiciones
electrónicas de los de los sistemas
conjugados y proporciona
información sobre el tamaño y la
estructura de la parte conjugada
de la molécula
• La región UV se encuentra en un
intervalo de frecuencia justo por
encima del visible
La frecuencia de ultravioleta
corresponde a longitudes de onda
mas cortas y a energías mucho
mas altas que la del infrarrojo
Las longitudes de onda se
expresan en nanómetros (1nm =
10⁻⁹)
Proporciona información mas
especifica que IR y RMN
REGION ESPECTRAL LONGITUD DE ONDA
λ
Ultravioleta 200 - 400nm
Infrarrojo 2.5 - 25µm
LUZ ULTRAVIOLETA Y TRANSICIONES ELECTRONICAS
Las longitudes de onda de la luz UV absorbida por la molécula se
determina por las diferencias de energía electrónicas entre los
orbitales de la molécula
Los enlaces sigma
son muy estables
Los enlaces pi tienen
electrones que pueden ser
excitados mas fácilmente y
promovidos a orbitales de
energía mas alta
Los sistemas conjugados tienen orbitales vacantes de baja
energía por lo que las transiciones electrónicas hacia estos
orbitales dan lugar a absorciones características de la región
UV
ETILENO
HOM
O
LUMO
Excitación de un
electrón del orbital
enlazarte al orbital
antienlazante
ESPECTROSCOPIA INFRARROJA (IR)
Se debe a las vibraciones de losenlaces y proporciona informaciónde los grupos funcionales presentes
Existen movimientos vibracionalesdel átomo en la misma moléculaproducen absorción a diferentesnúmeros de onda
La frecuencia de vibración dependede las masas de los átomos y de larigidez del enlace
Los átomos mas pesados vibranmas lentamente que los mas ligeros
Los enlaces mas fuertesgeneralmente son los mas rígidos,requiriendo mas fuerza paraalargarlos y comprimirlos
Los enlaces mas fuertes vibran masdeprisa que los mas débiles ej: losenlaces O-H son mas fuertes que losenlaces C-H por lo que O-H vibra afrecuencias mas altas. Los triplesenlaces CΞC son mas fuertes quelos dobles enlaces C=C y por endelos dobles enlaces C=C son masfuertes que el enlace sencillo C-C
Consta de dos tipos devibraciones: de tensión y deflexión. Las vibraciones detensión son cambios en ladistancia interatómica a lo largodel eje del enlace entre dosátomos. Las vibraciones deflexión están originadas porcambios en el ángulo queforman dos enlaces.
ESPECTRO INFRARROJO DEL n-HEXANO Y 1-HEXENO
Frecuencia
de tensión
Hibridación
Sp3
HUELLA DACTILARVibraciones de
formación angular
Hibridación
Sp2
HUELLA DACTILAR
Esta técnica espectroscópica puede utilizarse sólo para estudiar núcleos
atómicos con un número impar de protones o neutrones (o de ambos). 1H,
13C, 19F, 31P.
RESONANCIA MAGNETICA NUCLEAR (H-
RMN)
Este tipo de núcleos son magnéticamente activos, es decir poseen espín
Cuando una muestra que contiene un compuesto orgánico es irradiada
brevemente por un pulso intenso de radiación, los núcleos en el estado de
espín α son promovidos al estado de espín β.
Cuando los núcleos vuelven a su estado inicial emiten señales cuya
frecuencia
depende de la diferencia de energía (∆E) entre los estados de espín a y
ß . El
espectrómetro de RMN detecta estas señales y las registra como una
Las variaciones en las
frecuencias de absorción de
resonancia magnética
nuclear, que tienen lugar
debido al distinto
apantallamiento de los
núcleos, reciben el nombre de
desplazamientos químicos
(unidades d ó ppm).
En cualquier molécula la nube electrónica que existe alrededor de cada
núcleo
actúa como una corriente eléctrica en movimiento que, como respuesta al
campo
magnético externo, genera una pequeña corriente inducida que se opone
a dicho
campo. Y por lo tanto se dice que el nucleo esta protegido o apantallado
Señales cuyas áreas están en relación 1:3
La señal más pequeña (H) se debe al protón del carbono unido a los dos
átomos de cloro CH3CHCl2 y aparece a 5.85 δ .
Está formada en realidad por un conjunto de cuatro señales, que en
RMN se denomina cuadruplete (cuatro picos).
La señal de mayor intensidad, que aparece a 2.1 δ, está formada por dos
líneas y se denomina doblete (dos picos). Esta señal corresponde a los
tres átomos de hidrógeno del grupo metilo CH3CHCl2
Las distancias entre picos de los multipletes dan mucha información
estructural. A la distancia entre los picos de un multiplote (medida en
Herzios) se le llama constante de acoplamiento entre los protones
magnéticamente acoplados.
RESONANCIA MAGNETICA NUCLEAR (C-
RMN)
El núcleo 13C también muestra resonancia magnética nuclear ya que, al
igual que los protones, tiene espín ½.
• Se encuentran en el rango de 0-220 ppm y son afectados por los mismos
factores que en el caso de los protones.
• El número de picos en el espectro indica el número de tipos de carbono
presentes en la sustancia analizada. Por ejemplo, en el espectro del
pentano aparecen tres señales.
• El grupo CCl2 aparece como un singulete, el grupo CH2Cl como un triplete y el
grupo CH3 como un cuadruplete
• El espectro 13C-RMN con desacoplamiento fuera de resonancia mostrará el
desdoblamiento espín-espín entre el átomo de carbono y el hidrógeno que tiene
adherido. La regla N+1 se aplica de manera que un carbono con 3 hidrógenos
dará lugar a un cuadruplete, mientras que un carbono con un sólo hidrógeno
formará un doblete. Los carbonos que no tienen ningún hidrógeno unido a ellos
darán lugar a señales de singulete.
ESPECTROMETRIA DE MASAS
Se necesita una mínima cantidad de muestra
para determinar la masa molecular del
compuesto.
No se utiliza la absorción o emisión de luz.
La incidencia de e- de alta energía sobre la
muestra provoca la ruptura de la molécula.
Las masas de los fragmentos y su respectiva
abundancia revelan la información sobre la
estructura de la molécula.
Ionización Por Impacto De
Electrones Al incidir un electrón de alta energía sobre una
molecula, este puede sacar un electrón de un
enlace que para formar un cation radical (un
radical positivo con un electron desapareado).
e- + H C
H
H
C
H
H
H
H C
H
H
C
H
H
H
H C
H
H
C
H
H
+ H
H C
H
H
C
H
H
H
+
Las masas son representadas gráficamente o tabuladas de acuerdo con su respectiva abundancia.
EL ESPECTRO DE MASAS
Representa la relacion m/z en el eje x y la
proporcion relativa de cada tipo de ion en el eje y
Los picos tienen asignadas abundancias como %
respecto al pico mas intenso (base) que no siempre
corresponde a la masa del ion molecular
Los isotopos mas pesados de un elemento dan lugar a
pequeños picos a numero de masa superior a la del
pico M+
