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

ESPECTROSCOPIA

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

HOMO

LUMO

Excitación de un electrón del orbital enlazarte al orbital

antienlazanteEsta transición Requiere de absorción de la luz a 171nm

ESPECTROSCOPIA INFRARROJA (IR)

• Se debe a las vibraciones de los enlaces y proporciona información de los grupos funcionales presentes

• Existen movimientos vibracionales del átomo en la misma molécula producen absorción a diferentes números de onda

• La frecuencia de vibración depende de las masas de los átomos y de la rigidez del enlace

• Los átomos mas pesados vibran mas lentamente que los mas ligeros

• Los enlaces mas fuertes generalmente son los mas rígidos, requiriendo mas fuerza para alargarlos y comprimirlos

• Los enlaces mas fuertes vibran mas deprisa que los mas débiles ej: los enlaces O-H son mas fuertes que los enlaces C-H por lo que O-H vibra a frecuencias mas altas. Los triples enlaces CΞC son mas fuertes que los dobles enlaces C=C y por ende los dobles enlaces C=C son mas fuertes que el enlace sencillo C-C

• Consta de dos tipos de vibraciones: de tensión y de flexión. Las vibraciones de tensión son cambios en la distancia interatómica a lo largo del eje del enlace entre dos átomos. Las vibraciones de flexión están originadas por cambios en el ángulo que forman dos enlaces.

ESPECTRO INFRARROJO DEL n-OCTANO 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

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 gráfica de

frecuencias frente a intensidad, que es el llamado espectro de RMN.

• 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.

• 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

+

Separación de iones

Cambiando el campo magnético, los iones de todas masas son recojidos y contados.

Los cationes son desviados por el campo magnético y atraidos hacia la placa.Un ion mas pesado se desvia menos que un ion mas ligero

(depende de m/z)La señal de detector es proporcional al número de iones que lo golpea.

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+