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E s p e c tr o s c o p ia I R 2 E s p e c tr o s c o p ia I R INFRARED (IR) 0,78 µm a 1000 µm 12800 cm-1 a 10 cm-1 Região Comprimento de onda (µm) Número de onda (cm-1) Frequência (Hz) Próximo 0,78 a 2,5 12800 a 4000 3,8 x 1014 a 1,2 x 1014 Médio 2,5 a 50 400 a 200 1,2 x 1014 a 6,0 x 1012 Distante 50 a 1000 200 a 10 6,0 x 1012 a 3,0 x 1011 Mais usada 2,5 a 15 4000 a 670 1,2 x 1014 a 2,0 x 1013 Espectroscopia no Infravermelho (IR) 3 E s p e c tr o s c o p ia I R INFRARED (IR) Proporciona um aumento na amplitude de vibração das ligações covalentes entre átomos e grupos de átomos de compostos orgânicos. Espectroscopia no Infravermelho (IR) Uma vez que os grupos funcionais possuem arranjos específicos, a absorção de energia IR por uma molécula orgânica ocorrerá de modo característico para cada tipo de ligação e de átomos presentes nos grupos funcionais específicos. Como essas vibrações são quantizadas, os compostos absorvem, Energia IR em regiões particulares do espectro. 4 Espectroscopia no Infravermelho (IR) E s p e c tr o s c o p ia I R E*IR 100 µm) 7 Espectroscopia no Infravermelho (IR) E s p e c tr o s c o p ia I R VIBRAÇÕES MOLECULARES Os átomos em uma molécula não ficam fixos, mas oscilam continuamente como consequência das diferentes vibrações e rotações dos diferentes tipos de ligações da molécula. As vibrações são classificadas em ESTIRAMENTO e DEFORMAÇÃO 8 Espectroscopia no Infravermelho (IR) E s p e c tr o s c o p ia I R VIBRAÇÕES DE ESTIRAMENTO Variação contínua na distância interatômica ao longo do eixo de ligação de dois átomos. Simétrico Assimétrico 9 Espectroscopia no Infravermelho (IR) E s p e c tr o s c o p ia I R VIBRAÇÕES DE ESTIRAMENTO Suas frequências estão relacionadas a dois fatores: MASSAS dos átomos ligados e rigidez da LIGAÇÃO. Átomos leves vibram em frequências maiores do que os átomos mais pesados. Ligações triplas são mais firmes que as duplas, que são mais firmes que as simples. Assim, as ligações triplas vibram em frequências maiores que as duplas, que vibram em frequências maiores que as simples. 10 Espectroscopia no Infravermelho (IR) E s p e c tr o s c o p ia I R VIBRAÇÕES DE DEFORMAÇÃO Variação no ângulo entre duas ligações. Simétrico no plano Assimétrico no plano Simétrico fora do plano Assimétrico fora do plano 11 Espectroscopia no Infravermelho (IR) E s p e c tr o s c o p ia I R VIBRAÇÕES DE DEFORMAÇÃO “+” = fora da página e “-” = dentro da página. 12 E s p e c tr o s c o p ia I R 13 Espectroscopia no Infravermelho (IR) Médio E s p e c tr o s c o p ia I R Determinação de estruturas de espécies orgânicas e bioquímicas. ANÁLISE QUALITATIVA Identificação de um composto orgânico a partir de seu espectro. 1º) Determina-se os possíveis grupos funcionais que se encontram nas frequências de 3600 cm-1 a 1250 cm-1. 2º) Comparação do espectro do composto desconhecido com o espectro de um composto puro. Verifica-se a região de IMPRESSÃO DIGITAL (3600 cm-1 a 1250 cm-1), pois pequenas diferenças na estrutura e constituição causam mudanças significativas no aspecto e distribuição das bandas. estiramento deformação 14 E s p e c tr o s c o p ia I R Número de onda, cm-1 Número de onda, cm-1 Comprimento de onda, µm Comprimento de onda, µm Região de frequência dos grupos Região de impressão digital estiramento deformação Comprimento de onda, µm estiramento deformação estiramento 15 E s p e c tr o s c o p ia I R Número de onda, cm-1 Número de onda, cm-1 Comprimento de onda, µm Região de frequência dos grupos Região de impressão digital estiramento deformação deformação 16 Espectroscopia no Infravermelho (IR) Médio E s p e c tr o s c o p ia I R Ligação Tipo de composto Intervalo de frequência, cm-1 Intensidade C—H Alcanos 2850 – 2970 1340 – 1470 Forte Forte C—H Alcenos 3010 – 3095 Média C—H Alcinos (610) 675 – 995 3300 Forte Forte C—H Anéis aromáticos 3010 – 3100 690 – 900 Média Forte O—H Álcoois e fenóis monoméricos 3590 – 3650 Variável Álcoois e fenóis com ligações de hidrogênio 3200 – 3600 Variável, às vezes larga Ácidos carboxílicos monoméricos 3500 – 3650 Média Ácidos carboxílicos com ligações de hidrogênio 2500 – 2700 Larga 17 Espectroscopia no Infravermelho (IR) Médio E s p e c tr o s c o p ia I R Ligação Tipo de composto Intervalo de frequência, cm-1 Intensidade N—H Aminas, amidas 3300 – 3500 Média C═C Alcenos 1610 – 1680 Variável Anéis aromáticos 1500 – 1600 Variável C≡C Alquinos 2100 – 2260 Variável C—N Aminas, amidas 1180 – 1360 Forte C≡N Nitrilas 2210 – 2280 Forte C—O Álcoois, éteres, ácidos carboxílicos, ésteres 1050 – 1300 Forte C═O Aldeídos, cetonas, ácidos carboxílicos, ésteres 1690 – 1760 Forte NO2 Nitro compostos 1500 – 1570 1300 – 1370 Forte Forte 18 Espectroscopia no Infravermelho (IR) Médio E s p e c tr o s c o p ia I R PROBLEMAS Relacione as espécies abaixo com seus respectivos espectros. a) 1-deceno. b) 1-hexino. c) Álcool benzílico. d) Dodecano. Silverstein, R.M. e Webster, F.X. Identificação Espectrofotométrica de Compostos Orgânicos Observação: os espectros deste exercício são adaptados da referência abaixo: 19 E s p e c tr o s c o p ia I R 2924,4 1487,3 1378,2 721,1 2925,7 1378,4 722,2 1641,7 991,2 634,1 1466,9 909,5 20 E s p e c tr o s c o p ia I R 3310,6 1466,4 1249,7 2960,6 1379,8 739,8 2119,0 1327,0 630,0 3330,6 1208,7 722,2 3030,4 1079,7 697,3 1453,5 1022,5 595,0 21 Espectroscopia no Infravermelho (IR) Médio E s p e c tr o s c o p ia I R APLICAÇÃO PARA FÁRMACOS 22 Espectroscopia no Infravermelho (IR) Médio E s p e c tr o s c o p ia I R APLICAÇÃO PARA FÁRMACOS 23 Espectroscopia no Infravermelho (IR) Médio E s p e c tr o s c o p ia I R APLICAÇÃO PARA FÁRMACOS 24 Espectroscopia no Infravermelho (IR) Médio E s p e c tr o s c o p ia I R APLICAÇÃO PARA FÁRMACOS De acordo com os dados da Farmacopéia, faça o que se pede. a) identifique cada espectro. Solvente Limite do λ inferior (nm) Água 180 Etanol 220 Hexano 200 Cicloexano 200 Tetracloreto de Carbono 260 Éter Dietílico 210 Acetona 330 Dioxano 320 Cellosolve (etoxietanol) 320 b) Na determinação por UV- VIS, escolha um solvente da tabela ao lado, para cada fármaco. 25 Espectroscopia no Infravermelho (IR) Médio E s p e c tr o s c o p ia I R APLICAÇÃO PARA FÁRMACOS 26 Espectroscopia no Infravermelho (IR) Médio E s p e c tr o s c o p ia I R APLICAÇÃO PARA FÁRMACOS