El espectro IR se divide en tres regiones

IR cercano entre 0,75 y 2,5 (13.000-4000 cm-1 ) IR medio entre 2,5 y 5.0 (4.000 - 200 cm-1 ) IR lejano entre 50 y 1000 (200 10 cm-1 )

La regin de mayor utilidad est entre 2,5 y 1.5 (4.000 y 700 cm-1)

En el IR cercano se realizan las mediciones con fotmetros similares al UV.

Las aplicaciones ms importantes se encuentran en el anlisis cuantitativo de materiales industriales agrcolas y en los procesos de control.

El IR mide los cambios energticos producidos en la transiciones de las molculas (vibracionales y rotacionales).

La absorcin en el IR consiste en la vibracin de la molcula con una frecuencia determinada.

En las especies homonucleares como O2 , N2 , Cl2 no existe vibracin o rotacin, las dems especies moleculares absorben en el IR.

MODOS DE VIBRACIN

Las molculas poliatmicas presentan ms de una banda de absorcinEl nmero de bandas se encuentra relacionado con el nmero de grados de libertad de la molcula.Los grados de libertad totales = 3N N= nmero de tomos en la molculaLos grados de libertad es la suma de las coordenadas necesarias para localizar los tomos en el espacio.3N = traslacin + rotacin + vibracin

VIBRACIONES POR EXTENSIN TENSINAislados: Existen cambios continuos en la distancia entre los tomos a los largo de su eje de enlace. No cambia su ngulo pero cambia la distancia.

Acoplados: Hay interaccin entre dos o ms vibraciones, cuando las energas de vibracin son similares.Extensin simtrica Extensin asimtrica

Extesin asimtricaExtesin simtricaVIBRACIONES POR FLEXINExisten cambios continuos en el ngulo entre 2 enlaces.

Vibraciones por tijereteo Vibraciones en el plano

Tijera flexin(Scissoring) en el plano Balanceo oscilacin (Rocking)En el plano Aleteo cabeceo Fuera del plano

Torcin tornillo (twisting) Fuera del plano

Se debe tener en cuenta que el nmero de bandas observadas no es igual, es menor al nmero de vibraciones fundamentales porque:

No todas las vibraciones son activas en el IRNo se disponen de las frecuencias para algunas vibraciones.Algunas absorciones se superponen en el espectro porque las son muy similares.Hay absorciones muy dbiles que no son detectables.

Existen dos regiones en el espectro IR:

Regin de grupos funcionales ( corta) entre 2.5 a 6.7 5000 cm-1 a 1492 cm-1

Regin de huellas digitalesentre 6.7 a 14 1492 cm-1 a 716 cm-1

Se presentan vibraciones de los tomos como un todo, y permite definir la sustitucin de un grupo funcional

Tensin Mayor energaFlexinHuella dactilar2.5 4.0 5.0 5.5 6.1 6.6 15 en 4500 2500 2000 1800 1650 1500 650 cm-1

NHOHCHC CC NX=C=Y(C,O,N,S)C=C=CCombArC=OC=NC=CC-ClC-OC-NC-C4500 2500 2000 1800 1650 1500 650Frecuencia cm-12,5 4 5 5,5 6,1 6,5 15Mayor energal en m

FRECUENCIAS (cm-1)TIPO DE VIBRACIONENLACE3500-3200TensinO-H, N-H3300 -3000Tensin=C-H, C-H, Ar-H3500 2500TensinO-H+ C-H (cido)3000 2800 TensinCH3, -CH2-, C-H, O=C-H2400 2100TensinCC, CN2000 1650V. Secundarias (3-4 bandas)Ar-H deformacin1800 -1650TensinC=O1675 1500TensinC=C, C=N1650 1550DeformacinN-H1475 1300DeformacinC-H1300 1100TensinC-O (teres)1300 1050TensinC-O (steres)(2 bandas)1000 - 600DeformacinC=C-H, Ar-H(fuera del plano)

PROCEDIMIENTO PARA LA INTERPRETACIN DE UN ESPECTROConocer como fue corrida la muestra: EstadoFsicoSolventeAgente emulsionanteEspesorMarcar las bandas del agente emulsionante ya que no hacen parte de la muestra.Empezar con alta y continuar en orden descendente o sea con baja.Concentrarse en bandas intensas.No tratar de interpretar todas las bandas, algunas son bandas de esqueleto.

5. Usar otra informacin como:

Propiedades fsicasPunto de ebullicinIndice de refraccinPunto de fusinAnlisis elementalPeso molecularNMR masas - UV

Cuando el CH3 est unido a un oxgeno, la banda a 1378 cm-1 se desplaza a 1420 cm-1Cuando hay 4 CH2 adyacentes la banda de flexin se encuentra en 720 cm-1 (13,84 )Si hay 3 CH2 adyacentes aparecen a 740 cm-1 (12,8 )Extensin CH3 y CH2 estn entre 2960 2850 cm-1 (banda intensa), mas intensa a mayor nmero de CH3Flexin asimtrica de CH3 y flexin de tijereteo CH2 a 1460 cm-1 (intensidad media a fuerte).Flexin simtrica de CH3 ocurre a 1378 cm-1 (banda media- distingue entre CH3 y CH2)

Tensin CHFlexin CH2Flexin CH3CH3 CH2 CH2 CH2 CH2 CH3

Ext CH= a 3080 (banda aguda, intensa media)=CH2 terminal, = grupo vinilo, extensin simtrica en 2980Extensin asimtrica 3080 cm-1 (banda aguda)=CH-R 3030 cm-1Extensin C=C 1680 1620 banda aguda de intensidad variable.C=C conjugacin con doble enlace hay desplazamiento de 30 cm-1 mas y presenta dos picos.Flexin =CH 1000 800 cm-1 (banda fuerte)En general se debe recordar que Extensin =CH 3080Extensin C=C 1680 1620Extensin =CH 1000 800 si hay grupo vinil terminal se presenta dos bandas a 990 y 910

=CH-CHC=CCH2,CH3, flexinCHCH2=CH-CH2-CH2-CH2-CH3

CHCHCCCH2, CH3HC C-CH2-CH2-CH2-CH3

Ext CHExt CCFlex CHR-CC-H3300Banda aguda2120Dbil general/650 FuerteR-CC-RNo tiene2235Muy dbil y agudaNo tiene

Las bandas de aromticos son agudas e intensas.Los 12 tomos del benceno tienden a vibrar.Las extensiones CH son:Ext. CH= 3030 cm-1 puede aparecer como 3 bandas, la resolucin se pierde con tipo de sustitucin.Ext. C=C 1600 cm-1 y/o 1500 cm-1 bandas agudas. Compuesto para sustituido la banda es dbil o no se presenta.Aromtico sustituido con grupo insaturado que conjugue con l, presenta banda aguda y fuerte a 1580 y 1450 cm-1.En general ext C=C de aromticos est representada por 1 2 3 4 bandas.Flexiones fuera del plano CHcm-1flexin anillo5 tomos de H adyacentes 770-730710 -6904 tomos de H adyacentes770 735-----------3 tomos de H adyacentes810 750725 6802 tomos de H adyacentes860 800-----------1 tomo de H 900 860 (d)-----------BANDAS OVERTONOS DE BENCENO DISUSTITUIDO 2000-1667 CM-1 (BANDAS PEQUEAS)

Para anhdridos 0=C-O-C=O y perxidos O=C-O-O-C=O presentan 2 bandas correspondientes a extensiones C=O simtrica y asimtrica. Extensin C=O asimtrica y simtrica1830 1750 cm-1Extensin O=C-O-C=O sin conjugacin952 909 cm-1 conjugados952 909 1300 1176 cm-1Para haluros de cido O=C-X extensin 1810 1790Para cidos cetonas esteres, aldehdos, extensin C=O 1695 1750Para amidas extensin C=O 1695 1640

NOTA: TODAS LAS EXT. C=O SON BANDAS FUERTES

Grupos electronegativos unidos al C=O desplazan la a 1800 cm-1Conjugacin C=O con doble enlace y uniones de H da menores O=C-CH=C

cetonaalifticalinealaldehdoalifticolinealclorurode cidolinealstercidoamida

AlifticasVinil-C=O

alquilAril-C=O

AlquilExt C=O Fuerte1720 -16951595 16401695Ext. C-C=OFlexin C-C=O

CMedia

1230 1050

1235 1050

1330 1210Cetonas cclicas menor de cinco miembros extensin C=O

1720

cetonaalifticalinealcetonaalifticacclicacetonaconjugadaC=CcetonaconjugadaC=C aromEJEMPLO DE CARBONILOS Y CETONAS

O=C-H 2725 cm-1 banda dbil y aguda (importante)

Extensin C=O banda fuerteAliftica1735 cm-1, insaturada1685 cm-1Aromticas1700 cm-1

EJEMPLO DE ALDEHIDO

Dmeros : dos cidos enlazados por puente de hidrgenoExtensin OH libre3250 cm-1Extensin OH dmero3300 2500 cm-1Banda amplia y compleja centrada en 3000 cm-1b) Extensin C=O 1720 1710 cm-1 banda fuerte, ms fuerte que el de las cetonas.c) Flexin OH en el plano a 1420 cm-1 (banda media)d) Extensin C-O en 1250 cm-1 (banda fuerte)e) Flexin OH fuera del plano a 920 cm-1 (banda media amplia)

EJEMPLO DE ACIDO CARBOXLICOExtensin OHExtensin C=OFlexin OHFlexin OH fuera del plano

El puente de hidrgeno en los cidos carboxlicos (I)

El puente de hidrgeno en los cidos carboxlicos (II)

El puente de hidrgeno en los cidos carboxlicos (III)

Extensin C=O a 1735 cm-1 (Banda fuerte)

Extensin simtrica y antisimtrica C-O-C (dos bandas) en 1320 1050 cm-1

Esteres alifticos (banda fuerte) a 1200 cm-1. Es banda ms fuerte y equivale a extensin C=O

Esteres tipo R-(CO)-Rcon R= insaturado o aril (aromtico), presenta dos bandas fuertes en 1300-1200 cm-1 y otra en 1200-1050 cm-1

EJEMPLO DE STERES IExtensin C=OEster aliftico

EJEMPLO DE STERES II

EJEMPLO DE STERES III

EJEMPLO DE STERES IV

AMIDAS PRIMARIAS R-(CO)-NH2Si el NH est libre aparece banda dividida en dos en 3550-3320 cm-1Si el NH est enlazado aparece banda intensa media, amplia dividida en dos en 3200-3050 cm-1Extensin C=O banda fuerte en 1690 1650 cm-1 (I)Flexin NH en el plano banda intensa media, amplia en 1640 1600 cm-1 (II)En amidas primaria banda I y II se superponeExtensin C-N banda media o dbil a 1420 1405 cm-1

EJEMPLO DE AMIDAS PRIMARIASCH3-CH2-(CO)-NH2NH libreExt C=OExt C-N

EJEMPLO DE AMIDAS PRIMARIAS

EJEMPLO DE AMIDAS PRIMARIAS

AMIDAS SECUNDARIAS- Extensin de NH libre banda dbil en 3440 cm-1- Extensin NH enlazado banda mltiple media en 3300 cm-1, porque puede formar dmeros de conformacin cis trans- Extensin C=O (banda I) en 1640 1670 cm-1 banda fuerte- Flexin NH en el plano (banda II) en 1570 1530 cm-1, banda media- Extensin C-N (banda III) banda dbil en 1300 1260 cm-1- Bandas II y III son ms dbiles en las secundarias que en las primarias.AMIDAS TERCIARIASExtensin C=O en 1650 cm-1 banda fuerteNo hay banda II y III porque no hay NH y el C-N es muy dbil

EJEMPLO DE AMIDA SECUNDARIA

EJEMPLO DE AMIDA TERCIARIA

Ext NH libre en 3550 3320 cm-1 banda dbil para aminas primarias y secundariasExtensin NH enlazado en 3300 3000 cm-1 banda media, aguda para aminas primarias y se divide en dos El rango entre amidas y aminas es igualFlexin NH en el planoPara aminas primarias banda fuerte amplia en 1640 y 1560 cm-1Para aminas secundarias banda dbil entre 1580 1490 cm-1En un espectro las aminas y las amidas se diferencian en el grupo C=O que est entre 1690 1640 cm-1 (banda fuerte)Extensin C-N para los tres tipos de aminas est entre 1230 1030 cm-1Flexin N-H fuera del plano banda amplia y difusa entre 900 650 cm-1. No es tan importante

primariaalifticaprimariaaromticasecundariaterciariaEjemplos de tensin N-H en aminas

Los puentes de hidrgeno en las aminas secundarias (I)

Las aminas terciarias: ausencia de puentes de hidrgeno (II)

Extensin OH libre banda aguda- dbil en 3620 cm-1Alcohol polihidroxlico banda aguda- media en 3600 3500 cm-1Enlace con otro grupo funcional banda ancha difusa en 3200 2500 cm-1 Extensin de C-OAlcohol primario banda fuerte en 1050 cm-1Alcohol secundario y terciario banda fuerte en 1100 1150 cm-1Alcohol fenlico banda fuerte en 1230 cm-1Extensin OH y CO confirman presencia de alcohol

El puente de hidrgeno: efecto sobre la anchura de picos

El puente de hidrgeno: los puentes intramoleculares

El puente de hidrgeno en ciclos (I)

El puente de hidrgeno en ciclos (II)

Extensin C-OEteres alifticos:Extensin asimtrica en 1150 1070 cm-1 (banda fuerte)Extensin simtrica en 1070 1020 cm-1 (banda dbil)

Eteres aril o- alquilExtensin asimtrica en 1275 1200 cm-1 (banda fuerte)Extensin simtrica en 1075 1020 cm-1 (banda media fuerte)

Ejemplos de enlace C-O en ter (I)CH3-CH2- CH2- CH2- O- CH2- CH2- CH2- CH3

Metil-fenil eterEjemplos de enlace C-O en ter (II)

CNCH3-CH2-C NExtensin CN en 2260 2240 cm-1 (banda fuerte), esta banda se diferencia de CC, porque es ms dbil.

Extensin asimtrica N-O en 1615 1540 (banda fuerte)Extensin simtrica N-O en 1390 1320 (banda fuerte media)2- nitropropano

Resumen de absorciones en IR

Esquema de un aparato de IR

1.Preparacin de la muestra

(a). con disolventeposible interferencia por superposicin de las bandas caractersticas del disolvente o por interacciones debidas a solvatacin.

(a.1.) tipo de disolucindisolucin slidadisolucin lquida

(a.2.) concentracin

(a.3.) homogeneidad

Muy cuidadosa, basndose en: solubilidad, posibilidad de interferencia con zonas de inters analtico, reactividad con material integrante de las celdas (nunca agua o alcoholes de bajo PM)La eleccin del disolvente

Reglas

Regla 1: reemplace todos los halogenos en la frmula molecular por hidrgenos Regla 2: omita tomos de oxgeno y azufre Regla 3: por cada nitrogeno, omita el tomo de nitrogeno y un hidrogeno.

n= nmero de tomos de carbono m= nmero de tomos de hidrogenoRESULTADOS:

Un grado de insaturacin igual a 0 sugiere que no existe anillo ni doble enlaceUn grado de insaturacin igual a 1 sugiere un doble enlace, un carbonilo o un anillo.Un grado de insaturacin igual a 2 sugiere dos dobles enlaces, un triple enlace y /o anillosUn grado de insaturacin mayor o igual a 4 sugiere la posibilidad de un anillo aromatico. Pero tambin se debe buscar por dobles enlaces, triples enlaces o un anillo

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