ANÁLISIS DE ESPECTROS

CARBONILOS

( C=O ESTIRAMIENTO)

AldehIdos Cetonas Esteres Amidas Cloruros de Ácido

O-H 3600 N-H 3400 C-H 3000 C=N 2250 C=C 2150 C=O 1715 C=C 1650 C-O 1100

= =

ESTIRAMIENTO C=O

Regiones Típicas de Absorción Infraroja

C=O

2.5 4 5 5.5 6.1 6.5 15.4

4000 2500 2000 1800 1650 1550 650

FRECUENCIA (cm-1)

LONGITUD DE ONDA (µm)

O-H C-H

N-H

C=O C=N Muy pocas bandas

C=C

C-Cl C-O

C-N C-C X=C=Y

(C,O,N,S)

C N

C C

N=O N=O *

• La región abarca de cerca de 1800 a 1650 cm-1 - JUSTO EN LA ZONA MEDIA DEL ESPECTRO

• El valor base es de 1715 cm-1 (cetona) • Las bandas son muy intensas !!! Debido al

gran momento dipolo de C=O.

• C=O por lo general es uno de los picos mas intensos del espectro

REGIÓN ESTIRAMIENTO DE C=O

2-Butanona

CH3 C CH2 CH3

O

CETONA

C=O

C-H

sobretono 2x C=O

CH bend

BASE = 1715

1715

C=O

CR

O

H

CR

O

O C R

O

CR

O

ClCR

O

OR'CR

O

RCR

O

NH2CR

O

OH

1690 1710 1715 1725 1735 1800

1810 and 1760

VALOR BASE

cloruro de ácido ester aldehido

ácido carboxílico amida cetona

anhidrido

( dos picos )

CADA TIPO DE C=O OCURRE A UNA FRECUENCIA DISTINTA

C=O ES SENSIBLE A SU ENTORNO

VALE LA PENA APRENDERSE ESTOS VALORES TODOS +/- 10 cm-1

1.225 A 1.231 A 1.235 A 1.248 A

cloruro de ácido

ester cetona amida

C=O LONGITUD DE LOS ENLACES

CORTO LARGO

1780 cm-1 1735 cm-1 1715 cm-1 1680 cm-1

FACTORES QUE AFECTAN LA ABSORCIÓN DE C=O

C

O

R

C

O

X

EFECTOS INDUCTIVOS Y DE RESONANCIA DE LA FRECUENCIA DEL CARBONILO

grupos donadores electrones

grupos atractores electrones

R = Me, Et, etc.

X = F, Cl, Br, O

A

B

elevan su frecuencia de absorción

disminuyen la frecuencia de absorción

debilitan el carbonilo y

fortalecen al carbonilo

O H

C

O

R R

D Puentes de Hidrógeno

EFECTOS INDUCTIVOS Y DE RESONANCIA DE LA FRECUENCIA DEL CARBONILO

C

O

Y C

O

Y+

-

Resonancia

Y = N, O, o C=C

(observa el alargamiento del enlace C=O ! )

C disminuyen la frecuencia de absorción

disminuyen la frecuencia de absorción

Alargan y debilitan El enlace C=O y

debilitan el carbonilo y

1690 1710 1715 1725 1735 1800

1810 and 1760

VALOR BASE

cloruro de ácido ester aldehido

ácido carboxílico amida cetona

anhidrido

( dos picos )

COMO AFECTAN LOS EFECTOS A C=O VIBRACIONES DE ESTIRAMIENTO

B A C

D

A

B D

C e-donador

e-atractor

resonanciae

Puente-H

C R

O

H

C R

O

O C R

O

C R

O

C l C R

O

O R ' C R

O

R C R

O

N H 2 C R

O

O H

Cetonas a una frecuencia menor que Aldehidos por el Segundo grupo donador de electrones.

Cloruros de Ácido a una frecuencia más alta que cetonas por el haluro atractor de electrones.

Esteres a una frecuencia más alta que cetonas por por el oxígeno atractor de electrones. Esto es más importante que la resonancia con el par de electrones del oxígeno.

Amidas a una frecuencia menor que cetonas debido a la resonancia con el par de electrones del nitrógeno. El efecto atractor de electrones del nitrógeno es menos importante que la resonancia.

RESUMEN

Nota la diferencia de electronegatividad, O versus N, evalua los dos factores (resonancia / e-atractor) en forma diferente en ésteres que en amidas.

Ácidos a una frecuencia menor que cetonas debido a puentes-H.

PICOS CONFIRMATORIOS

Cada tipo de carbonilo tiene otros lugares que se pueden buscar para confirmar tu conclusión basada solo con la frecuencia.

CONFIRMACIÓN DEL GRUPO FUNCIONAL

R CO

H

C=O at 1725 cm-1

también busca aldehido CH 2850 y 2750 cm-1

R CO

O H

C=O at 1710 cm-1

busca OH (puente-H) y C-O ~1200 cm-1

R CO

N HH

C=O at 1690 cm-1

también busca dos picos NH a 3400 cm-1

R CO

O R'

C=O at 1735 cm-1

también busca dos C-O a 1200 y 1000 cm-1

Cetonas C=O a 1715 cm-1 y no NH, OH, C-O o -CHO

Anhidridos dos picos C=O cerca de 1800 cm-1 y dos C-O

EJEMPLOS DE ESPECTROS

CH3 C CH2 CH3

O

CETONA

C=O

C-H

sobretono

CH bend

BASE = 1715

2-Butanona 1719 x 2 = 3438 pico de sobretono fuerte C=O

3438

CH3 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 C H

O

ALDEHIDO

C=O

CHO

CH bend

>4C

BASE = 1725

Nonanal

3460

CCl

O

CH3 (CH2)10

CLORURO DE ÁCIDO

C=O C-H

CH bend

BASE = 1800

Cloruro de Dodecanoilo

3608

CO

O

CH2 CH2 CH3CH2CH3

ESTER

C=O

C-O C-H

BASE = 1735

Butanoato de Etilo

3482

COH

O

CHCH3

CH3

ÁCIDO CARBOXILICO

C=O

O-H

C-H C-O

BASE = 1710

Ácido 2-Metilpropanoíco

C

O

OHRC

O

O HR

DÍMERO DE ÁCIDO CARBOXÍLICO

Los puentes-H fuertes en el dímero debiltan el enlace O-H y C=O y conduce a picos anchos a bajas frecuencias.

baja frecuencia de C=O

y de O-H

RECORDAR

CNH2

O

CH2CH3

AMIDA

C=O

NH2

C-H

CH bend

BASE = 1690 Dos picos sim / asim Propanamida