Jak analizować widmo IR?

Podobne dokumenty
Kilka wskazówek ułatwiających analizę widm w podczerwieni

SPEKTROSKOPIA W PODCZERWIENI

SPEKTROSKOPIA W PODCZERWIENI

Stałe siłowe. Spektroskopia w podczerwieni. Spektrofotometria w podczerwieni otrzymywanie widm

Spektroskopia molekularna. Spektroskopia w podczerwieni

Podczerwień bliska: cm -1 (0,7-2,5 µm) Podczerwień właściwa: cm -1 (2,5-14,3 µm) Podczerwień daleka: cm -1 (14,3-50 µm)

PRODUKTY CHEMICZNE Ćwiczenie nr 3 Oznaczanie zawartości oksygenatów w paliwach metodą FTIR

Spektroskopia. Spotkanie pierwsze. Prowadzący: Dr Barbara Gil

KARTA PRACY DO ZADANIA 1. Pomiar widma aminokwasu na spektrometrze FTIR, model 6700.

Widma w podczerwieni (IR)

Zastosowanie spektroskopii w podczerwieni w jakościowej i ilościowej analizie organicznej

IR I 11. IDENTYFIKACJA GRUP FUNKCYJNYCH W WIDMACH IR

spektroskopia IR i Ramana

Zastosowanie spektroskopii w podczerwieni w analizie jakościowej i ilościowej. dr Alina Dubis Zakład Chemii Produktów Naturalnych Instytut Chemii UwB

Analiza Organiczna. Jan Kowalski grupa B dwójka 7(A) Własności fizykochemiczne badanego związku. Zmierzona temperatura topnienia (1)

Metody spektroskopowe w identyfikacji związków organicznych. Barbara Guzowska-Świder Zakład Informatyki Chemicznej, PRz

PODSTAWY METODY SPEKTROSKOPI W PODCZERWIENI ABSORPCJA, EMISJA

Spektrometria w bliskiej podczerwieni - zastosowanie w cukrownictwie. Radosław Gruska Politechnika Łódzka Wydział Biotechnologii i Nauk o Żywności

Akademia Górniczo-Hutnicza Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki Katedra Chemii Krzemianów i Związków Wielkocząsteczkowych

Ćwiczenie 3 Pomiar równowagi keto-enolowej metodą spektroskopii IR i NMR

Elementy chemii organicznej

FIZYKOCHEMICZNE METODY USTALANIA BUDOWY ZWIĄZKÓW ORGANICZNYCH. Witold Danikiewicz

Ćwiczenie 2 Przejawy wiązań wodorowych w spektroskopii IR i NMR

Analiza instrumentalna Wykład nr 3

Zastosowania spektroskopii Ramana

Zastosowanie spektroskopii UV/VIS do określania struktury związków organicznych

IDENTYFIKACJA JAKOŚCIOWA NIEZNANEGO ZWIĄZKU ORGANICZNEGO

Spektroskopowe metody identyfikacji związków organicznych

IDENTYFIKACJA ZWIĄZKÓW ORGANICZNYCH METODAMI SPEKTROSKOPOWYMI SPEKTROSKOPIA W PODCZERWIENI (IR)

Spektroskopowe metody identyfikacji związków organicznych / Robert. Spis treści

Spis treści 1. Struktura elektronowa związków organicznych 2. Budowa przestrzenna cząsteczek związków organicznych

Repetytorium z wybranych zagadnień z chemii

Magnetyczny rezonans jądrowy

m 1, m 2 - masy atomów tworzących wiązanie. Im

SPEKTROSKOPIA IR I SPEKTROSKOPIA RAMANA JAKO METODY KOMPLEMENTARNE

POŁOŻENIA SYGNAŁÓW PROTONÓW POŁOŻENIA SYGNAŁÓW ATOMÓW WĘGLA

SPEKTROSKOPIA IR I SPEKTROSKOPIA RAMANA JAKO METODY KOMPLEMENTARNE

Optyczna spektroskopia oscylacyjna. w badaniach powierzchni

Sprawozdanie z badania potwierdzających tożsamość substancji Oliwa Ozonowana

ZAAWANSOWANE METODY USTALANIA BUDOWY ZWIĄZKÓW ORGANICZNYCH

WYKŁAD 5 Zastosowanie teorii grup w analizie widm oscylacyjnych

CHEMIA 10 WĘGLOWODORY I ICH FLUOROWCOPOCHODNE. ALKOHOLE I FENOLE. IZOMERIA. POLIMERYZACJA.

WĘGLOWODORY, ALKOHOLE, FENOLE. I. Wprowadzenie teoretyczne

ZASADY ZALICZENIA PRZEDMIOTU MBS

Spektroskopia masowa Materiały do ćwiczeń

WYKORZYSTANIE SPEKTROSKOPII W PODCZERWIENI DO IDENTYFIKACJI WYROBÓW BUDOWLANYCH

KARTA KURSU. Student posiada podstawową wiedzę z zakresu fizyki, matematyki i chemii nieorganicznej.

Spektroskopia masowa Materiały do ćwiczeń

Br Br. Br Br OH 2 OH NH NH 2 2. Zakład Chemii Organicznej: kopiowanie zabronione

PRACOWNIA APARATUROWA Chemia I rok II stopień 2018/19 ZASTOSOWANIE SPEKTROSKOPII FT-IR W ANALIZIE JAKOŚCIOWEJ I ILOŚCIOWEJ

Wykład 5 XII 2018 Żywienie

Ćwiczenie 3. Otrzymywanie i badanie właściwości chemicznych alkanów, alkenów, alkinów i arenów.

Ćwiczenie 3 Pomiar równowagi keto-enolowej metodami spektroskopii IR i NMR

Wymagania na poszczególne oceny z chemii w klasie III VII. Węgiel i jego związki z wodorem

Cząsteczki wieloatomowe - hybrydyzacja. Czy w oparciu o koncepcję orbitali molekularnych można wytłumaczyć budowę cząsteczek?

Mg I. I Mg. Nie można ich jednak otrzymać ze związków, które posiadają grupy chlorowcowe w tak zwanym ustawieniu wicynalnym.

CHEMIA ORGANICZNA CHEMIA ORGANICZNA CHEMIA ZWIĄZKÓW PIERWIASTKA WĘGLA TLENEK WĘGLA (IV) KWAS WĘGLOWY + SOLE KWASU WĘGLOWEGO

IR II. 12. Oznaczanie chloroformu w tetrachloroetylenie metodą spektrofotometrii w podczerwieni

Identyfikacja płomieniowa tworzyw sztucznych Iloczyny rozpuszczalności trudno rozpuszczalnych związków w wodzie w temperaturze pokojowej

ĆWICZENIE NR 5 ANALIZA NMR PRODUKTÓW FERMENTACJI ALKOHOLOWEJ

CHEMIA klasa 3 Wymagania programowe na poszczególne oceny do Programu nauczania chemii w gimnazjum. Chemia Nowej Ery.

Cząsteczki wieloatomowe - hybrydyzacja. Czy w oparciu o koncepcję orbitali molekularnych można wytłumaczyć budowę cząsteczek?

Widma UV charakterystyczne cechy ułatwiające określanie struktury pirydyny i pochodnych

Zastosowanie spektroskopii UV/VIS w określaniu struktury związków organicznych Małgorzata Krasodomska

1. REAKCJA ZE ZWIĄZKAMI POSIADAJĄCYMI KWASOWY ATOM WODORU:

Addycje Nukleofilowe do Grupy Karbonylowej

I. Węgiel i jego związki z wodorem

FESTIWAL NAUKI PYTANIA Z CHEMII ORGANICZNEJ

Pochodne węglowodorów, w cząsteczkach których jeden atom H jest zastąpiony grupą hydroksylową (- OH ).

Badania optyczne monokryształów podwójnej soli siarczanu dwuglicyny i siarczanu amonu

KARTA KURSU. Kod Punktacja ECTS* 4

Krzywe energii potencjalnej dla molekuły dwuatomowej ilustracja przejść dysocjacyjnych IDENTYFIKACJA ZWIĄZKÓW ORGANICZNYCH

CHEMIA 10. Oznaczenia: R - podstawnik węglowodorowy, zwykle alifatyczny (łańcuchowy) X, X 2 - atom lub cząsteczka fluorowca

PRACOWNIA PODSTAW SPEKTROSKOPII MOLEKULARNEJ

Grupa karbonylowa. Grupa karbonylowa to grupa funkcyjna, w której atom tlenu połączony jest z atomem węgla podwójnym wiązaniem

Jan Drzymała ANALIZA INSTRUMENTALNA SPEKTROSKOPIA W ŚWIETLE WIDZIALNYM I PODCZERWONYM

Treść podstawy programowej

SpinWorks. Manual dla studentów III roku Chemii, licencjat - Spektrochemia

Podział związków organicznych

Ćwiczenie 3 ANALIZA JAKOŚCIOWA PALIW ZA POMOCĄ SPEKTROFOTOMETRII FTIR (Fourier Transform Infrared Spectroscopy)

Kierunek i poziom studiów: Sylabus modułu: Chemia organiczna (0310-CH-S1-026) Nazwa wariantu modułu (opcjonalnie):

Zadanie: 1 (3 pkt) Metanoamina (metyloamina) rozpuszcza się w wodzie, a także reaguje z nią.

KWASY KARBOKSYLOWE I ICH POCHODNE. R-COOH lub R C gdzie R = H, CH 3 -, C 6 H 5 -, itp.

Reflekcyjno-absorpcyjna spektroskopia w podczerwieni RAIRS (IRRAS) Reflection-Absorption InfraRed Spectroscopy

WYMAGANIA EDUKACYJNE z chemii dla klasy trzeciej

Kwasy karboksylowe grupa funkcyjna: -COOH. Wykład 8 1

Reakcje związków karbonylowych zudziałem atomu węgla alfa (C- )

Otrzymywanie halogenków alkilów

Orbitale typu σ i typu π

AMINY. nikotyna. tytoń szlachetny. pseudoefedryna (SUDAFED) atropina. muskaryna H 3 C CH 3 O

Halogenki alkilowe- atom fluorowca jest związany z atomem węgla o hybrydyzacji sp 3 KLASYFIKACJA ZE WZGLĘDU NA BUDOWĘ FRAGMENTU ALKILOWEGO:

ZAAWANSOWANE METODY USTALANIA BUDOWY ZWIĄZKÓW ORGANICZNYCH. Witold Danikiewicz. Instytut Chemii Organicznej PAN ul. Kasprzaka 44/52, Warszawa

Spektroskopia charakterystycznych strat energii elektronów EELS (Electron Energy-Loss Spectroscopy)

S Y L A B U S P R Z E D M I O T U

δ + δ - δ + R O H RJC R δ + δ - δ - δ + R O R Grupy Funkcyjne δ + O NH 2 R N H H R N Slides 1 to 41

WYMAGANIA EDUKACYJNE na poszczególne oceny śródroczne i roczne. Z CHEMII W KLASIE III gimnazjum

Kierunek i poziom studiów: Chemia, drugi Sylabus modułu: Spektroskopia (0310-CH-S2-016)

Ćw. 10 Techniki spektroskopii w podczerwieni w analizie ciał stałych

Plan wynikowy z chemii do klasy III gimnazjum w roku szkolnym 2017/2018. Liczba godzin tygodniowo: 1.

Plan dydaktyczny z chemii klasa: 2TRA 1 godzina tygodniowo- zakres podstawowy. Dział Zakres treści

Transkrypt:

Jak analizować widmo IR?

Literatura: W. Zieliński, A. Rajca, Metody spektroskopowe i ich zastosowanie do identyfikacji związków organicznych. WNT. R. M. Silverstein, F. X. Webster, D. J. Kiemle, Spektroskopowe metody identyfikacji związków organicznych. PWN

WIDMO IR OKTAN-2-ONU

W celu zapamiętania charakterystycznych sygnałów absorpcyjnych w widmie IR można cały zakres podzielić na cztery części. Obszar 4000-2500 cm -1 odpowiada absorpcji wynikającej najczęściej z obecności w cząsteczce grup N-H, C-H, O-H. Pasma w tym zakresie odpowiadają drganiom rozciągającym. Obszar 2500-2000 cm -1, sygnały w tym zakresie wskazują na obecność w związku grup zawierających wiązania potrójne np. alkiny C C, nitryle C N. Obszar 2000-1500 cm -1, pasma w tym zakresie pochodzą głównie od różnego rodzaju wiązań podwójnych (C=O, C=C, C=N).

zakres poniżej 1500 cm -1 nazwany "zakresem daktyloskopowym" (fingerprint region), posiada układ pasm charakterystycznych dla danej cząsteczki. Są tutaj pasma drgań rozciągających wiązań pojedynczych np. C-C, C-O, C-N oraz wiele pasm odpowiadających drganiom deformacyjnym. Zakres ten wykorzystywany jest do identyfikacji badanej substancji na podstawie porównania jej widma IR z widmem związku wzorcowego, i tak jak w daktyloskopii identyczność zakresu odcisku palca stanowi potwierdzenie identyczności badanego związku z wzorcem.* *FB. Drożdż, M. Tarsa, M. Żylewski, Fragment skryptu: Spektroskopia IR

Obszar 1300-900 cm -1 jest nazywany regionem daktyloskopowym. Pasma w tym obszarze podchodzą od złożonych drgań szkieletowych dających w rezultacie skomplikowany obraz. Zazwyczaj obszar ten jest dość złożony i trudny w interpretacji, jednakże każdy związek organiczny ma swój unikalny wzór absorpcji odcisk palca, który może być stosowanych do identyfikacji związków poprzez porównanie z obszarem daktyloskopowym wzorca.* *http://biol-chem.uwb.edu.pl/ala/ircwspecjal.pdf

NAJWAŻNIEJSZE ZAKRESY W WIDMIE IR - O H N H C H C Y C =O X=Y finger print out-of-plane 3650 2700 2300 2100 1800 1600 1680 1430 1000 650 cm -1 finger print odcisk palca out-of-plane zakres drgań zginających wiązanie H-Csp2 polegających na ruchu atomu wodoru w kierunku prostopadłym do płaszczyzny utworzonej przez wiązania atomu węgla

Jak analizować widmo IR? Analizując widma w podczerwieni można stwierdzić, że nawet dla dość prostych związków zawierających jedną grupę funkcyjną, widma składają się z wielu pasm absorpcyjnych, z których nie wszystkie można zinterpretować. Bardzo istotne jest to, aby w obszarze częstości 4000-1300 cm -1 odnaleźć charakterystyczne pasma grup funkcyjnych. 3500-3300 cm-1 N H rozciągające I i II-rzędowe aminy 3500-3200 cm -1 O H rozciągające alkohole, szerokie i silne pasmo 3100-3000 cm -1 C H rozciągające alkeny 3000-2850 cm -1 C H rozciągające Alkany 1760-1665 cm -1 C=O rozciągające ketony, aldehydy, estry 1680-1640 cm -1 C=C rozciągające alkeny

Rozpoczynamy analizę od zakresu 4000-1300 cm -1. Patrzymy na zakres drgań rozciągających C H około 3000 cm -1 : W próbce występują: Czy pasma znajdują się na prawo od 3000 cm -1? Grupy alkilowe (obecne w większości związków organicznych) Czy są jakieś pasma na lewo od 3000 cm -1? Wiązania wielokrotne lub aromatyczne w cząsteczce Warto zapamiętać, że: tylko alkeny i związki aromatyczne dają pasmo absorpcyjne drgań rozciągających C H nieco powyżej 3000 cm -1. Związki, które nie posiadają wiązania C=C mają pasmo absorpcyjne drgań rozciągających C H poniżej 3000 cm -1.

Alkany Widma prostych alkanów charakteryzuje absorpcja drgań rozciągających i zginających grup C H (drgania C C rozciągające są zbyt słabe, aby mogły być zarejestrowane). W widmach prostych alkanów, które maja bardzo mało pasm, każde pasmo w widmie można zinterpretować. C H rozciągające od 3000 2850 cm -1 C H zginające lub nożycowe od 1470-1450 cm -1 C H kołyszące CH 2 od 1370-1350 cm -1 C H kołyszące widoczne jedynie w długołańcuchowych alkanach od 725-720 cm -1

Alkeny Alkeny są związkami posiadającymi wiązanie podwójne C=C. Drganie rozciągające C=C zazwyczaj daje średnio intensywne pasmo w obszarze 1680-1640 cm -1. Drgania rozciągające wiązań C=C H występują przy wyższej częstości niż podobne drgania C C H w alkanach. Warto zapamiętać, że: tylko alkeny i związki aromatyczne dają pasma absorpcyjne C-H rozciągające nieco powyżej 3000 cm -1. Związki nieposiadające wiązań wielokrotnych C=C dają pasma absorpcyjne tylko poniżej 3000 cm -1. Najsilniejsze pasma występujące w widmach alkenów pochodzą od drgań zginających węgiel wodór grupy =C H. Pasma te występują w obszarze 1000-650 cm -1 (uwaga: pasma te zachodzą na obszar daktyloskopowy). Podsumowanie: C=C rozciągające 1680-1640 cm -1 ; =C H rozciągające 3100-3000 cm -1 =C H zginające 1000-650 cm -1

Grupa OH (alkohole, fenole, kwasy) Grupa O-H w alkoholach i fenolach wykazuje charakterystyczną absorpcję w zakresie 3000-3600 cm -1. Występują tutaj pasma drgań rozciągających O-H. Tworzenie wiązań wodorowych ma wpływ na kształt i położenie pasm absorpcyjnych drgań rozciągających grupy O-H. Tworzenie wiązań wodorowych prowadzi do powstania dimerów i poliasocjatów, wówczas obserwuje się szerokie pasmo w obszarze 3200-3400 cm -1. Położenie silnych pasm rozciągających C-O zależy od rzędowości alkoholu. Dla I-rzędowych występuje przy 1050-1075 cm -1, dla II-rzędowych przy 1090-1125 cm -1, a dla III-rzędowych przy 1120-1210 cm -1. Fenole badane w stanie stałym (zawiesina, pastylka) absorbują przy 1330-1390 cm -1 oraz 1180-1260 cm -1. Pasma drgań deformacyjnych O-H leżą w obszarze 1330-1420 cm -1 oraz 650-770 cm -1 i mają małą wartość identyfikacyjną. Kwasy karboksylowe charakteryzują się bardzo szerokim pasmem drgań O-H (związanych z występowaniem wiązań wodorowych), którego maksimum występuje ok. 3000 cm -1 a zakres obejmuje 2500-3300 cm -1.

Związki zawierające grupę C=O W widmach związków karbonylowych pasmo drgań rozciągających C=O występuje w zakresie 1540-1870 cm -1, jest bardzo charakterystyczne ze względu na dużą intensywność. Położenie tego pasma zależy od obecności i usytuowania innych grup funkcyjnych w związku oraz rozpuszczalnika. Jednak dla poszczególnych typów związków pasmo drgań rozciągających C=O jest umiejscowione w dość wąskim zakresie. Tabela. Charakterystyczne zakresy absorpcji w podczerwieni związków z grupą C=O

POŁOŻENIE PASMA n C=O W WIDMACH IR ZWIĄZKÓW KARBONYLOWYCH O O O O O MeC MeC MeC MeC MeC OPh OMe Me Ph NMe 2 1768 1749 1719 1694 1662 O O MeC MeC Cl OH 1807 1760 monomer O MeC H 1731 O MeC 1714 NH 2 monomer O MeC NHMe 1688 monomer 1850 1800 1750 1700 1650 cm-1

Aminy Dla amin charakterystyczne pasma absorpcji w podczerwieni występują w obszarze 3300-3500 cm -1, 1500-1650 cm -1 oraz 1000-1360 cm -1, są związane z drganiami wiązań N-H i C-H. Pierwszorzędowe aminy wykazują dwa pasma w zakresie 3300-3500 cm -1 (drgania rozciągające asymetryczne i symetryczne N-H), aminy drugorzędowe mają tylko jedno pasmo w tym zakresie a dla amin trzeciorzędowych absorpcja w tym zakresie nie występuje. Pasma te dla amin aromatycznych są znacznie intensywniejsze niż dla amin alifatycznych. Drgania rozciągające C-N dają pasma występujące powyżej 1000 cm -1. Dla amin alifatycznych pasma te pojawiają się w zakresie 1020-1250, a dla amin aromatycznych 1260-1340 cm -1.