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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
= =
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ESTIRAMIENTO C=O
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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 *
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• 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
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2-Butanona
CH3 C CH2 CH3
O
CETONA
C=O
C-H
sobretono 2x C=O
CH bend
BASE = 1715
1715
C=O
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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
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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
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FACTORES QUE AFECTAN LA ABSORCIÓN DE C=O
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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
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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
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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
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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.
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PICOS CONFIRMATORIOS
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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
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EJEMPLOS DE ESPECTROS
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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
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CH3 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 C H
O
ALDEHIDO
C=O
CHO
CH bend
>4C
BASE = 1725
Nonanal
3460
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CCl
O
CH3 (CH2)10
CLORURO DE ÁCIDO
C=O C-H
CH bend
BASE = 1800
Cloruro de Dodecanoilo
3608
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CO
O
CH2 CH2 CH3CH2CH3
ESTER
C=O
C-O C-H
BASE = 1735
Butanoato de Etilo
3482
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COH
O
CHCH3
CH3
ÁCIDO CARBOXILICO
C=O
O-H
C-H C-O
BASE = 1710
Ácido 2-Metilpropanoíco
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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
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CNH2
O
CH2CH3
AMIDA
C=O
NH2
C-H
CH bend
BASE = 1690 Dos picos sim / asim Propanamida