Métodos Físicos de Análise - ESPECTROFOTOMETRIA NO INFRAVERMELHO

Transcrição

1 Métodos Físicos de Análise - ESPECTROFOTOMETRIA NO INFRAVERMELHO Prof. Dr. Leonardo Lucchetti Mestre e Doutor em Ciências Química de Produtos Naturais NPPN/UFRJ Depto. de Química de Produtos Naturais Farmanguinhos Fiocruz Docente do Programa de Pós-Graduação em Vigilância Sanitária Instituto Nacional de Controle de Qualidade em Saúde Fiocruz Docente do Curso de Mestrado Profissional em Gestão, Pesquisa e Desenvolvimento na Indústria Farmacêutica Farmanguinhos Fiocruz

2

3 Diagrama de Energia: a radiação compreendida no UV-vis está entre nm. Abaixo de 200nm praticamente todas as moléculas orgânicas absorvem. Frequência 1019 Hz Hz Hz raios cósmicos raios γ raios X UV no vácuo UV próximo Visível IV próximo IV Microondas 0,1nm nm nm 2-50 µm λ

4

5

6

7 Infravermelho (médio x próximo) -IV médio: baixa quantidade de amostra leva a erros indesejáveis - IV próximo (14000 a 4000cm -1 ): bandas largas, complexas e relativamente pouca informação analítica

8 Infravermelho (médio x próximo) Análise qualitativa - IV médio - Espectros detalhados, gerando muitas informações para interpretações sem a necessidade de padrões -IV próximo - Poucos detalhes, não dificultando interpretações qualitativas; eficiente em avaliações com buscas em bancos de espectros

9 Infravermelho (médio x próximo) -IV médio Análise quantitativa -Necessidade de preparação de amostra e de caminhos óticos pequenos -IV próximo -Preparação de amostra desnecessária, utiliza caminhos óticos grandes e trabalha com soluções aquosas

10 Infravermelho (médio x próximo)

11 Formação do espectro

12 Formação do espectro

13 Formação do espectro

14 Quantificação por IV

15 Infravermelho próximo Análise qualitativa -Determinação estrutural -Comparação entre produtos Análise quantitativa -Determinação quantitativa e teor de água -Determinação de propriedades químicas ou físicas (densidade, viscosidade e alguns índices, como de acidez, de iodo e de hidroxila)

16

17

18 Vibrações moleculares A frequência da radiação que causa a vibração da ligação depende: Massa dos átomos: frequência diminui com aumento do peso Força da ligação: frequência aumenta com a energia de ligação.

19 Modos de vibração estiramento (alteração do comprimento da ligação) deformação (alteração do ângulo de ligação) Modos fundamentais de vibração em moléculas não lineares é dado 3n-6, n = número de átomos por Espectro no IV divide-se em duas regiões: fingerprint : cm -1 (vibrações de deformação) Grupos funcionais: cm -1 (vibrações de estiramento)

20 Vibrações ativas e inativas no IV Ativas: vibrações de ligações com momento dipolar Inativas: vibrações de ligações simétricas com momento dipolar zero

21 Interpretação de espectros no IV Frequência diminui com o aumento do peso atômico Frequência aumenta com o aumento da energia de ligação

22 Aminas Primárias (-NH 2 ) têm dois ombris Secundárias (-NH) tem um ombro Terciárias não têm banda em 3300 cm -1

23 Espectros de absorção de compostos com grupamento carbonila (cetonas, aldeídos e ácidos: C=O (1700cm -1, forte) O R C R c m c m c m - 1 O R C H O R C O H , c m - 1 l a r g o, c m - 1

24

25 MÉTODOS FÍSICOS DE ANÁLISE Absorções características de grupos funcionais comuns

26 MÉTODOS FÍSICOS DE ANÁLISE Absorções características de grupos funcionais comuns

27 Resumo das absorções no IV

28 Limitações e vantagens do IV IV, isoladamente, não permite determinar a estrutura. Alguns sinais podem ser difíceis de interpretar. Indica normalmente o grupo funcional. A ausência de sinal é prova que o grupo funcional não está presente. A correspondência entre dois espectros no IV indica que os compostos correspondem à mesma molécula.