Espectroscopia molecular 2 QuĂmica 2n de Batxillerat Sergi Paredes
3. UV-Visible
3. Ultravioleta-visible
Quan una molècula absorbeix radiació radiació de les zones UV-vis de l’espectre, el procès sempre correspon a una transició d’un electró del nivell de més baixa energía al de més alta
A l’igual que en l’espectroscopia atòmica, en l’UV-vis els electrons salten d’un orbital molecular de més baixa energía a un de més alta
3. Ultravioleta-visible
Absorbància: Quantitat de llum que queda absorbida per una mostra Transmitància: Quantitat de llum que pasa a través d’una mostra
3. Ultravioleta-visible ď‚—
ComparaciĂł amb IR
3. Ultravioleta-visible En l’espectre UV-vis es representa l’absorbància (quantitat de llum absorbida) en funció de la longitud d’ona. És molt utilitzat en química i biología per a la determinació de compostos.
3. Ultravioleta-visible
Els espectres d’UVvis ens donen informació sobre estructures que absorbeixen en la zona UV-vis. CROMÒFORS. Generalment amb dobles enllaços i estructures aromàtiques.
3. Ultravioleta-visible
Els espectres d’UVvis ens donen informació sobre estructures que absorbeixen en la zona UV-vis. CROMÒFORS. Generalment amb dobles enllaços i estructures aromàtiques.
3. Ultravioleta-visible
3. Ultravioleta-visible
3. Ultravioleta-visible
Els colors depenen de la banda absorbida per la substància. Així les fulles amb clorofil·la es veuen verdes perque absorbeixen les bandes dels altres colors.
3. Ultravioleta-visible
Els colors depenen de la banda absorbida per la substància. Així les fulles que han perdut la clorofil·la tenen grans quantitats de carotenoides que absorbeixen totes les bandes del visibles excepte el vermell
3. Ultravioleta-visible
A Senegal hi ha un llac de color rosa. És degut a la presència de cianobacteries que utilitzen retinal com a métode per obtenció d’energía.
UV-visible
ANNEX RESSONÀNCIA
ANNEX RESSONÀNCIA
ANNEX RESSONÀNCIA
4. Ressonància magnètica nuclear
4. RMN És una de les tècniques més utilitzades actualment en la determinació d’estructures químiques. l’RMN està relacionat amb el nuclis dels àtoms, generalment 1H i 13C
4. RMN
Els nuclis dels àtoms giren i es comporten com petits imants. Al aplicar un camp magnètic extern la majoría dels nuclis es col·locaran orientats paral·lelament al camp magnètic.
4. RMN
Si apliquem radiació a la mostra alguns àtoms passaran a col·locar-se amb energía més alta antiparal·lel. L’energía està quantitzada i només serà per a una longitud d’ona concreta. Aquesta radiació és de la zona de radiofreqüències.
4. RMN
L’energía i per tant la freqüència de la radiació dependrà del camp magnètic extern. Per tant la mesura de la freqüència de ressonància dependrà del imant de dins de l’aparell
Aparell de RMN de 800 MHz al Parc Científic de Barcelona
Aparell de RMN de 300 MHz automatitzat al Parc Científic de Barcelona
4. RMN
L’energía i per tant la freqüència de la radiació dependrà del camp magnètic extern. També dependrà dels camps magnètics generats pels electrons dels àtoms veins, i per tant del seu entorn molecular.
4. RMN
A l’espectre d’RMN es representa com la intensitat del pic respecte el desplaçament químic (d) Sempre es realitza l’espectre respecte el TMS (tetrametilsilà) que té valor d=0
4. RMN
La frequència de ressonància variarà depenent del camp extern que utilitzem, però no el desplaçament químic, que és fixe per a cada hidrogen
4. RMN
RMN 1H ◦ Observarem transicions per l’hidrogen. ◦ El desplaçament químic dependrà de l’entorn de l’hidrogen. ◦ Un hidrogen unit a àtoms molt electronegatius tindrà un d major.
4. RMN
RMN 1H ◦ Una altra informació que ens donarà l’espectre de RMN és la quantitat d’hidrogens per cada senyal,a partir del càlcul de l’àrea de cada pic.
4. RMN ï‚—
RMN 1H
4. RMN ï‚—
RMN 1H
4. RMN ï‚—
RMN 1H
4. RMN
RMN 1H Quantes senyals observem?? CH3Br (bromometà)
Els 3 hidrogens són equivalents, tenen el mateix entorn químic
4. RMN
RMN 1H Quantes senyals observem?? 2,2-dimetoxipropà
Els 2 metils al costat de l’hidrogen tenen hidrogens equivalents. També els dos metils enllaçats al carboni
4. RMN
RMN 1H Benzé
7.26 7.26
7.26
7.26
7.26 7.26
8
7
6
5
4 PPM
3
2
1
0
4. RMN ï‚—
RMN 1H (metanol CH3OH))
3.39
4
3
2 PPM
1
0
H3C
OH
2.0
4. RMN ï‚—
RMN 1H (etanal o acetaldehid)
O
9.72 H
10
8
6
PPM
4
2
0
CH3 2.20
4. RMN ï‚—
RMN 1H (anilina)
5.32
NH2 6.63
6.63
7.20
7.20 6.81
8
7
6
5
4 PPM
3
2
1
0
4. RMN ï‚—
RMN 1H (paracetamol)
6.93 9.43
6.93 7.45
10
8
6
PPM
4
2
0
O
7.45
HO N H
CH3
10.01
2.04
6.93
4. RMN ï‚—
RMN
9.43
1H
(paracetamol)
O
7.45
HO
6.93
7.45
N H
CH3
10.01
2.04
4. RMN
RMN 1H (aspirina) Àcid acetilsalicílic
12.04
OH O 2.28
O 8.18
12
10
8
PPM
6
4
2
0
O 7.76
7.91 7.76
4. RMN
RMN 1H (aspirina) Àcid acetilsalicílic
12.04
OH O 2.28
O 8.18
O 7.76
7.91 7.76
4. RMN
RMN 1H compostos complexos (TR Arlet/Júlia)
4. RMN
RMN 1H compostos complexos (TR Arlet/Júlia)
4. RMN
RMN 1H 2D (TR Arlet i Júlia)
4. RMN
RMN 1H 2D (TR Arlet i Júlia)
4. RMN ï‚—
Exercicis
4. RMN ï‚—
Exercicis
4. RMN ï‚—
Exercicis
4. RMN ï‚—
Exercicis
4. RMN ï‚—
Exercicis
4. RMN ï‚—
Exercicis
4. RMN ï‚—
Exercicis
2
9
4. RMN ï‚—
Exercicis
4. RMN ï‚—
Exercicis
4. RMN ï‚—
Exercicis
4. RMN
Exercicis
1) Troba l’estructura química d’un compost amb fórmula molecular C3H6O2 i el següent 1H-RMN.
4. RMN
4. RMN
Exercicis
2) Troba l’estructura química d’un compost amb fórmula molecular C5H11NO2 i el següent 1H-RMN.
6
3 2
4. RMN
4. RMN
Exercicis
3) Al laboratori disposem d’un dissolvent líquid incolor, d’olor característica i amb un punt d’ebullició de114ºC, que correspon a un compost de fórmula molecular C2H3Cl3. Per determinar-ne l’estructura, es registre l’espectre de ressonància magnètica nuclear de protó (RMN) d’aquest compost. a) En l’eix d’abscisses d’un l’espectre de ressonància magnètica nuclear es representa el desplaçament químic. Definiu aquest concepte. b) Expliqueu com es deduiria, a partir de l’espectre de ressonància magnètica nuclear, si el dissolvent es correspon a l’1,1,2-tricloroetà o a l’1,1,1-tricloroetà.
4. RMN ï‚—
Exercicis
4. RMN 4) Dedueix l’estructura del compost a partir dels segßents espectres de RMN. a) Metilamina b) Acetaldehid o etanal
10
8
6
PPM
4
2
0
4. RMN 4) Dedueix l’estructura del compost a partir dels segßents espectres de RMN. a) Metilamina b) Acetaldehid o etanal- Etanal, ja que surt senyal a 9
10
8
6
PPM
4
2
0
4. RMN 5) En bromar el propè amb bromur d’hidrogen s’obté un bromopropà que dona el següent espectre de RMN:
De quin compost es tracta, de l’1 o del 2bromopropà?
4. RMN 5) En bromar el propè amb bromur d’hidrogen s’obté un bromopropà que dona el següent espectre de RMN:
El 2-bromopropà (CH3CHBr-CH3).
L’espectre RMN ho corrobora ja que per l’estructura simètrica de la molècula, que només te dos tipus d’hidrògens, només han de sortir dos pics en la proporció 1 a 6, i això és el que mostra l’espectre.
4. RMN 5) En bromar el propè amb bromur d’hidrogen s’obté un bromopropà que dona el següent espectre de RMN: Si el compost fora l’1-bromopropà (CH3-CH2-CH2Br) ens trobaríem tres grups d’hidrògens amb diferent apantallament, el que donaria un espectre amb tres pics en la proporció 3:2:2, com es veu en l’espectre RMN de sota: