ANÁLISIS DE ESPECTROS

EFECTOS DE CONJUGACIÓNY TAMAÑO DE ANILLO EN C=O

ALQUENOS Y AROMÁTICOS( ESTIRAMIENTO C=C )

O-H 3600N-H 3400C-H 3000

C=N 2250C=C 2150

C=O 1715C=C 1650

C-O 1100

==

CONJUGACIÓN

Conjugación de C=O con C=C

• La conjugación de un carbonilo con un enlace C=C desplaza los valores a frecuencias más bajas

• Para aldehidos, cetonas y esteres, reste cerca de 25-30 cm-1 por conjugación C=O

• Cetona conjugada = 1690 a 1680 cm-1

• Ester conjugado = 1710 a 1700 cm-1

• C=C se hace muy fuerte!!

C

O

CHR CH2 C

O

CHR CH2+

-

LA CONJUGACIÓN BAJA LA FRECUENCIA DE C=O

aumenta resonancia(debilita) C=O

C

O

CHR CH2R C R

O

1715 1690 cm-1

C=C tambiénaumenta(debilita)

disminuida….. y se¡polariza !

Y LA DE C=C (LA QUE SE FORTALECE)

1650 1625 cm-1

sólo uno

débil

C C

CH3

CH3

C CH3

O

H

CETONAconjugada

4-Metil-3-penten-2-ona

C=O : 1715 - 30 = 1685C=C : 1650 - 25 = 1625

C=O C=Cdoblete =gem dimetil

C CH3

O

CETONA AROMÁTICAconjugada)

C=O : 1715 - 30 = 1685

enlaces benceno1400 - 1600

bencenoC-H fdp

bencenoC-H stretch

Acetofenona

C=O

TAMAÑO DE ANILLO/ RESTRICCIÓN DE ÁNGULO

C

O

C

O

120o ángulonormal Un ángulo menor requiere

mas carácter p en los híbridos formando el anillo.

En respuesta a un mayor carácter en los enlaces del anillo hay mas carácter s en el enlace a C=O.

Más carácter conduce a enlaces mas cortos y fuertes y a una mayor frecuencia.

RESTRICCIÓN DE ÁNGULO AUMENTA LA FRECUENCIA DEL CARBONILO

1

2

3

1715174517801815 1690

RESTRICCIÓN CONJUGACIÓN

CONJUGACIÓN Y TAMAÑO DE ANILLO

1705

CR

O

RCR

O

CH CH2

CR

O

OOOO O

cetonasalifáticasnormales

O

CETONA CÍCLICA5-anillo

Ciclopentanona

C=O

CHbend

C-Halifatico

esperado = 1740

ESTIRAMIENTO C=C

ALQUENOSAROMÁTICOS

Regiones Típicas de Absorción Infraroja

C=C2.5 4 5 5.5 6.1 6.5 15.4

4000 2500 2000 1800 1650 1550 650

FRECUENCIA (cm-1)

LONGITUD DE ONDA (m)

O-H C-H

N-H

C=O C=NMuypocasbandas

C=C

C-ClC-O

C-NC-CX=C=Y

(C,O,N,S)

C N

C C

N=O N=O*

Región estiramiento de C=C

• El doble enlace C=C a 1650 cm-1 por lo general es débil y a veces no se ve.

• El C=C de anillos genera pico(s) cerca de 1600 y 1400 cm-1 , uno o dos a cada valor - LA CONJUGACIÓN DISMINUYE EL VALOR.

• Cuando C=C esta conjugado con C=O esmas fuerte y ocurre a frecuencias mas bajas.

1-Hexeno

CH2 CH CH2 CH2 CH2 CH3

ALQUENO

fdp

C=C=C-H

C-Halifático

C-Hbend

Tolueno

CH3

AROMÁTICO

benceno

fdp

bencenoC-H

C=C

ALCOHOLESETERES

(ESTIRAMIENTO C-O)

ANÁLISIS DE ESPECTROS

O-H 3600N-H 3400C-H 3000

C=N 2250C=C 2150

C=O 1715C=C 1650

C-O 1100

==

Regiones Típicas de Absorción Infraroja

C-O2.5 4 5 5.5 6.1 6.5 15.4

4000 2500 2000 1800 1650 1550 650

FRECUENCIA (cm-1)

LONGITUD DE ONDA (m)

O-H C-H

N-H

C=O C=NMuypocasbandas

C=C

C-ClC-O

C-NC-CX=C=Y

(C,O,N,S)

C N

C C

N=O N=O*

ESTIRAMIENTO C-O

Región estiramiento de C-O

• La banda de C-O aparece en el intervalo de 1300 a 1000 cm-1

• ¡Busque una o mas bandas en esta zona del espectro!

• Eteres, alcoholes, esteres y ácidos carboxílicos tienen bandas de C-O

CH3 CH2 CH2 CH2 O CH2 CH2 CH2 CH3

ETER

C-O

BASE = 1100

CH2CH3bendingC-H

Dibutil Eter

O CH3

ETER AROMÁTICO

benceno fdp

C-O

C-Haromático

BASE = 1100

Anisol

OH

ALCOHOL

BASE = 3600BASE = 1100

OH

C-O

CH2bend

C-H

Ciclohexanol

COH

O

CHCH3

CH3

ÁCIDO CARBOXÍLICO

OH

CH C=OC-O

Ácido 2-Metilpropanoíco

CO

O

CH2 CH2 CH3CH2CH3

ESTER

CH

C=O

C-O

Butanoato de Etilo

ESTIRAMIENTO N=O

Regiones Típicas de Absorción Infraroja

N-O2.5 4 5 5.5 6.1 6.5 15.4

4000 2500 2000 1800 1650 1550 650

FRECUENCIA (cm-1)

LONGITUD DE ONDA (m)

O-H C-H

N-H

C=O C=NMuypocasbandas

C=C

C-ClC-O

C-NC-CX=C=Y

(C,O,N,S)

C N

C C

N=O N=O*

Región estiramiento de N=O

• Estiramiento simétrico y asimétrico de N=O -- 1550 y 1350 cm-1

• Por lo general el pico a 1550 cm-1 es más fuerte que el otro

CH3

CHCH3

NO2

NITROALCANOS

N=O

N=O

C-H

gem-dimetilo

2-Nitropropano

ANÁLISIS DE ESPECTROS

HALUROStorsión fuera de plano CH

Tomando decisiones sobre un grupo funcional/ ¿Qué se quiere saber?

Regiones Típicas de Absorción Infraroja

C-Cl2.5 4 5 5.5 6.1 6.5 15.4

4000 2500 2000 1800 1650 1550 650

FRECUENCIA (cm-1)

LONGITUD DE ONDA (m)

O-H C-H

N-H

C=O C=NMuypocasbandas

C=C

C-ClC-O

C-NC-CX=C=Y

(C,O,N,S)

C N

C C

N=O N=O*

Región estiramiento de C-X

• C-Cl 785 A 540 cm-1, difícil de encontrar entre las bandas de huellas digitales!!

• C-Br y C-I ocurren fuera del rango útil de espectroscopía infraroja.

• Los enlaces C-F se identifican facilmente, pero no son tan comunes.

CCl Cl

Cl

Cl

Se solía usar como disolvente para IR.Cuando se usa, aparecen absorciones C-Cl

C-Cl

Tetracloruro de Carbono

Cl

C-Cl

fdp

bencenoC=C

combinaciónde bandas delanillo aromático

Clorobenceno

TORSIÓN FUERA DEL PLANO =C-H

H

H

H

TORSIÓN FUERA DEL PLANO

arriba

abajo

PLANO

(fdp)

H

ALQUENOS

BENCENO

También en

Monosubstituido

cis-1,2-

trans-1,2-

1,1-

Trisubstitutido

Tetrasubstitutido

C CH

R H

H

C CH

R R

H

C CR

H R

H

C CR

R R

R

C CR

R R

H

C CR

R H

H

Disubstitutido

10 11 12 13 14 15

1000 900 800 700 cm-1

s s

m

s

s

s

=C-H TORSIÓN FUERA DEL PLANO

ALQUENOS

10 11 12 13 14 15

1000 900 800 700 cm-1

Monosubstituido

Disubstitutido

orto

meta

para

Trisubstitutido

1,2,4

1,2,3

1,3,5

BENCENOS

s s

s

s s

s

s

s

s

m

m

m

mfdp

H Anillo

varias bandas

NO NECESITA MEMORIZAR LAS ABSORCIONES FDP DE ALQUENOS Y AROMÁTICOS!

SEÑAL DE FONDO(background)

LOS MODERNOS INSTRUMENTOS DE FT-IR RESTAN LA SEÑAL DE "FONDO"

O=C=O

H-O-HH-O-H

“BACKGROUND”

Dióxido de Carbóno y H2O

TOMA DE DECISIONES

C=O presente ?

2 picos C=O

OH presente?

NH presente?

C-O presente ?

CHO presente ?

anhidrido

ácido

amida

ester

aldehido

cetona

SI

SI

NO

C=O presente ?

OH presente ?

NH presente ?

C-O presente ?

C=N presente ?

C=C presente ?

C=C presente ?

alcohol

amina

eter

nitrilo

alquino

alquenoaromático

NO2 presente ? nitro

C-X presente ? haluros

(benceno ?)

NO

SI

=

=

C=O presente ?

2 C=O picos OH presente ?

OH presente ?

NH presente ?

NH presente ?

C-O presente ?

C-O presente ?

CHO presente ?

C=N presente ?

C=C presente ?

C=C presente ?

anhidrido

ácido

amida

ester

aldehido

cetona

alcohol

amina

eter

nitrilo

alqino

alkenearomático

NO2 presente ? nitro

C-X presente ? haluros

(benceno ?)

SI

SI

NO

SI

NO

=

=

GUÍA

Como analizar un espectro IR

Fórmula Mínima:

Buscar carbonilos:

Buscar O-H, N-H

Buscar triples enlaces

Buscar C=C, anillos aromáticos

calcular indice deficiencia de hidrógeno

Registar variación de 1715 cm-1

1)

2)

3)

4)

5)

Como analizar un espectro IR

Buscar debajo 1550 cm-1;

Volver a revisar refinando la busquéda; Buscar en la región C-H aldehidos y picos arriba de 3000 cm-1

CONTINUA

Buscar C-O y nitrilo

(alquenos y alquinos terminales)

6)

7)

RESUMEN FINAL

ácido

LO QUE NECESITA SABER

OH 3600NH 3400

CH 3000

C N 2250C C 2150

C=O 1715

C=C 1650

C-O 1100

3300 3100 2900 28502750

3000

1800 1735 1725 1715 1710 1690

=C-H -C-H-CHO

C-H

cetonaesterCloruro ácido

aldehidoamida

anhidrido : 1810 y 1760

bend CH2 y CH3 : 1465 y 1365

VALORES BASE

Efectos de puentes-H, conjugación y tamaño de anillo.

benceno C=C : entre 1400 y 1600

EXPANDIDO CH

EXPANDIDO C=O