Spektroskopowe metody identyfikacji związków organicznych Widma w podczerwieni (IR) dr 2
Widmo w podczerwieni Liczba drgań zależy od liczby atomów w cząsteczce: cząsteczka nieliniowa o n atomach ma 3n-6 oscylacyjnych stopni swobody, występuje w niej 3n-6 typów drgań podstawowych, cząsteczka liniowa o n atomach ma 3n-5 oscylacyjnych stopni swobody, więc - 3n-5 typów drgań podstawowych Widmo w podczerwieni powstaje wtedy, gdy podczas drgań ulega zmianie moment dipolowy cząsteczki! Widmo IR nie występuje : dla cząsteczek symetrycznych N 2, O 2, H 2, dla gazów szlachetnych. 3 4
5 Stałe siłowe wiązań 6
7 8
9 Widma IR węglowodorów 10
11 WĘGLOWODORY SZKIELET WĘGLOWODOROWY Węglowodory alifatyczne Pasma drgań rozciągających (ν) C H : 2975 2950 cm -1 asym.; 2885 2860 cm -1 sym. Pasma drgań deformacyjnych (δ) C H : 1480 1420 cm -1 asym.; 1400 1360 cm -1 sym. 12
13 WĘGLOWODORY SZKIELET WĘGLOWODOROWY Węglowodory nienasycone z wiązaniami podwójnymi Pasma drgań rozciągających (ν) =C H: 3100 3010 cm -1 Pasma drgań rozciągających (ν) C=C: 1680 1560 cm -1 Mniej istotne pasma leżą w zakresie tzw. odcisku palca : Pasma drgań deformacyjnych (δ) =C H: 1200 675 cm -1 14
15 WĘGLOWODORY SZKIELET WĘGLOWODOROWY Węglowodory nienasycone z wiązaniami potrójnymi Pasma drgań rozciągających (ν) C H: 3400 3300 cm -1 Pasma drgań rozciągających (ν) C C: 2260 2100 cm -1 Mniej istotne pasma leżą w zakresie tzw. odcisku palca : Pasma drgań deformacyjnych (δ) C H: 700 570 cm -1 16
17 Podstawienie pierścienia aromatycznego 18
19 Podstawienie pierścienia aromatycznego - nadtony 20
21 WĘGLOWODORY SZKIELET WĘGLOWODOROWY Węglowodory aromatyczne Pasma drgań rozciągających =C H: 3100-3000 cm -1 Pasma drgań rozciągających C=C: 1600 1500 cm -1 znaczenie diagnostyczne mają dwa pasma ok.1580 i 1500 cm -1 Pasma drgań deformacyjnych =C H poza płaszczyzną pierścienia: 900-650 cm -1 charakterystyczny obraz zależy od podstawienia (mono-, orto-, meta-, para-) Zakres nadtonów i drgań kombinacyjnych: 2000 1670 cm -1 obraz widma zależy od liczby podstawników i miejsca podstawienia 22
23 24
25 26
27 28
Fenole 29 Grupa hydroksylowa pasmo... 30
31 32
33 34
Acetaldehyd ν C=O ν C-H grupy CHO ν C-H wiązań grupy CH 3 35 36
37 38
39 Związki zawierające atom tlenu 40
41 42
43 44
45 46
47 48
49 Przypisz związki do widm: a) b) c) d) 50
a) b) c) 51 a) b) c) 52
Elementy techniki pracy w spektrofotometrii w podczerwieni Wielkość badanej próbki kilka ml (mg) W skali mikro ilości poniżej 0,01µl (0,01 µg) Zapis widm kuwety solne: z chlorku sodu, bromku potasu, jodku lub bromku cezu przepuszczalność chlorku sodu w zakresie 5000 650 cm -1 bromku potasu w zakresie 5000 400 cm -1 ; kuwety z okienkami polietylenowymi, teflonowymi, z żywic, itp. Widma cieczy zapis się jako film cieczy; roztwórw rozpuszczalniku Widma ciał stałych jako zawiesinę w oleju (najczęściej w nujolu) w postaci pastylki w KBr Gazy kuwety gazowe. 53 54
55 Wskaż widmo a) b) c) Wskaż widmo d) związku aromatycznego (określ podstawienie) 56
Wykorzystanie wzoru sumarycznego związku 57 Wykorzystanie wzoru sumarycznego: 58
Wykorzystanie wzoru sumarycznego: 59 60
61