analisis de compuestos organicos

7/26/2019 analisis de compuestos organicos

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INTRODUCCIN AL ANLISIS DE LOS COMPUESTOS ORGNICOS. Parte 2: Anlisis Cualitati!

". ANLISIS DE COMPUESTOS ORGNICOS

".". EL ANLISIS DE COMPUESTOS ORGNICOS

Una de las actividades ms apasionantes que realiza el qumico, es cuando se

encuentra con una sustancia desconocida; inmediatamente surge la interrogante qu

es? tratando de conocer su identidad o estructura qumica. Si se trata de una sustancia

conocida, trata de determinar su estado de pureza; y si se trata de una mezcla, cules

son sus componentes y cunto hay de cada uno de ellos. as teoras y tcnicas que

!orman parte de esta actividad es lo que se conoce como "U#$%&' '('#)%&', y cuandolas muestras son sustancias orgnicas, le denominamos '(*%S%S + &-$US)-S

-/0*(%&-S.

ntonces, el 'nlisis de &ompuestos -rgnicos lo podemos de1nir como la

aplicaci2n sistemtica de teoras y tcnicas que permiten identi1car y cuanti1car a las

sustancias orgnicas; determinando sus estructuras, grado de pureza o composici2n

porcentual.

+e acuerdo al pro3lema analtico a resolver, podemos considerar dos aspectos 4 l

'nlisis -rgnico &ualitativo, que permite esta3lecer la identidad de la especie qumica;y el 'nlisis -rgnico cuantitativo, mediante el cual se determina la pureza de una

sustancia conocida, la composici2n porcentual de una mezcla o el n5mero de grupos

!uncionales presentes en la molcula de una sustancia desconocida.

os mtodos analticos podemos clasi1carlos como qumicos y espectrosc2picos.

6asta la dcada de los 7- los mtodos analticos en qumica orgnica eran

estrictamente qumicos; con el posterior desarrollo de las tcnicas espectrosc2picas en

la investigaci2n qumica, se ha logrado un gran impulso en el avance del 'nlisis

-rgnico y actualmente, mediante una adecuada com3inaci2n de am3os mtodos, selogran rpidos y precisos e8menes analticos.

n el anlisis cualitativo por mtodos qumicos, se emplean reacciones espec1cas

de los grupos !uncionales que involucran !ormaci2n de productos coloreados,

precipitados, desprendimiento de gases y otras !ormas de ser perci3idas sensorialmente.

Arte#i! C$an% C. & Silia 'linar (. "


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n el anlisis cuantitativo se emplean reacciones de estequiometra de1nida que

involucran consumo o producci2n de cidos, 3ases, etc. y que pueden ser medidos en

una determinaci2n visual por uso de indicadores o potenciomtricamente.

os mtodos espectrosc2picos permiten elucidar estructuras orgnicas utilizando

peque9as cantidades de muestra, y con una rapidez mucho mayor que los mtodos

qumicos, la desventa:a es el elevado costo en la adquisici2n de equipos, en el mane:o

de las muestras y en su mantenimiento. os principales mtodos espectrosc2picos, para

el anlisis orgnico, son4 spectroscopia Ultravioletaora de uso en la

medicina tradicional nos o3liga a una sistemtica investigaci2n de estos recursosnaturales, cuya utilizaci2n con el aporte cient1co y tecnol2gico coadyuven a la soluci2n

de nuestra pro3lemtica sanitaria. n dicha investigaci2n es de suma utilidad la

identi1caci2n y cuanti1caci2n de los principios activos, que permita un uso adecuado de

ellos. sta in!ormaci2n la proporciona el anlisis orgnico.

Arte#i! C$an% C. & Silia 'linar (. 2


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s tam3in de gran importancia la aplicaci2n del anlisis orgnico en la

romatologa, 'nlisis &lnicos y ioqumicos, )o8icologa y en el &ontrol de &alidad de

sustancias orgnicas.

n suma el anlisis de compuestos orgnicos, es 3ase !undamental para

introducirnos en el campo de la investigaci2n qumica y de la especializaci2n en el rea

analtica.

".). ANLISIS ORGNICO CUALITATI*O

n la actualidad la identi1caci2n de compuestos orgnicos se realiza muy

rpidamente, utilizando mtodos espectrosc2picos tales como la espectroscopa

%n!rarro:a que nos permite determinar el grupo !uncional en el caso de la identi1caci2n

de una nueva sustancia, o como @huella digitalA para veri1car la identidad de una

sustancia conocida. a espectroscopa Ultravioletavisi3le nos da in!ormaci2n de la

estructura de compuestos que presentan grupos crom2!oros, si 3ien se trata de una

tcnica que no es aplica3le a todos los compuestos orgnicos, lo cierto es que una gran

cantidad de medicamentos y sustancias naturales con potencial de 3ioactividad,

incluyen crom2!oros en su estructura qumica, por lo tanto son suscepti3les de ser

analizadas con esta tcnica espectrosc2pica; menci2n aparte, en los tra3a:os*realizados

en el a3oratorio de roductos (aturales de la =acultad de =armacia y ioqumica de la

Universidad San uis 0onzaga, propusimos, por primera vez, el uso de los espectros

U


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cual, los avances tecnol2gicos de los 5ltimos a9os han sido espectaculares, de tal

manera que una gran cantidad de nuevas sustancias, o3tenidas de la naturaleza

Bprincipalmente del reino vegetalD o por sntesis qumica son identi1cadas, es decir se

elucida su estructura, utilizando 5nicamente la /$(.

En el presente curso, trataremos de la introduccin a la espectroscopia molecular, revisando

los conceptos bsicos para la aplicacin de la espectroscopia IR, UV-vis y RMN-H1, en la elucidacin

de las estructuras de compuestos ornicos correspondientes a los rupos !uncionales"

Hidrocarburos, Hidro#$licos %alco&oles y !enoles' (arbon$licos %alde&$dos y cetonas', (arbo#$licos

%cidos carbo#$licos, esteres y an&$dridos' y )teres*

* Evaluacin de extractos de cinco plantas medicinales por espectroscopia Uv-vis . XIX CongresoPeruano de Qumica. VII Congreso Peruano de armacia.!"##$%. Evaluacin de cinco plantasmedicinales de Ica& por espectroscopa Uv-vis. FITOICA. Ao 1 - N 2. Mayo 2006

".+. ANLISIS ORGNICO CUANTITATI*O

os pro3lemas analticos cuantitativos que se presentan con mayor !recuencia son4

1.+eterminar la cantidad o porcenta:e de pureza de una sustancia conocida.

2.+eterminar la composici2n porcentual de una mezcla.

3. +eterminar el peso equivalente o el n5mero de grupos !uncionales de unamuestra desconocida. n este caso, el anlisis cuantitativo es un au8iliar en la

identi1caci2n de dicha muestra.

Arte#i! C$an% C. & Silia 'linar (. +


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2. ANLISIS CUALITATI*O DE COMPUESTOS ORGNICOS:Elu,i-a,in -e estru,turas -e C!#/uest!s Or%ni,!s

2.". EL ANLISIS CUALITATI*O

El anlisis cualitativo nos permite determinar la identidad de una sustancia ornica* +i la

muestra ue analiamos es una sustancia cuya estructura ya !ue elucidada previamente, la

identi!icacin puede realiarse mediante pruebas de veri!icacin"

- En casos simples, como por e.emplo*- En el almac)n de reactivos tenemos un !rasco sin

etiueta y no sabemos si se trata de etanol o metanol, el problema cualitativo es decir el

problema de identi!icacin, es sencillo ya ue se trata de determinar si la muestra es etanol

o metanol, sabemos ue el etanol reacciona muy rpidamente con /odo en medio alcalino

para !ormar yodo!ormo, compuesto insoluble de color amarillo y olor caracter$stico, el

metanol no da esta reaccin* Entonces, aplicando esta prueba, en pocos minutos

resolvemos el problema, si la muestra !orma yodo!ormo es etanol, si no lo !orma, es

metanol* 0e manera similar, en estos casos tambi)n se pueden utiliar las constantes

!$sicas %punto de !usin para slidos, punto de ebullicin para l$uidos' o espectros IR o UV-

vis, como patrones de re!erencia o &uella diital2, en este 3ltimo caso, le tomo el espectro

correspondiente %IR o UV-vis' y lo comparo con el espectro de la base de datos, debemos

mencionar ue este procedimiento es !recuente para identi!icar narcticos en casos ue se

presume ue la muestra corresponda a al3n tipo de estas sustancias*



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- En el otro e#tremo, no se dispone de in!ormacin aluna de la muestra4 en estos casos se

procede con el esuema del anlisis cualitativo %ver pa 5' ue comprende"

G nsayos preliminares Bo3tenemos in!ormaci2n de la naturaleza de la

muestra y de su purezaD

G 'nlisis elemental Bconocemos los elementos qumicos y su cantidadD

G lucidaci2n de estructuras Bconocemos la estructura qumica de la

muestraD

En el presente curso, revisaremos los conceptos bsicos para la aplicacin de la

espectroscopia IR, UV-vis y RMN-H", en la elucidacin de las estructuras de compuestos

ornicos correspondientes a los rupos !uncionales" Hidrocarburos, Hidro#$licos %alco&oles

y !enoles' (arbon$licos %alde&$dos y cetonas', (arbo#$licos %cidos carbo#$licos, esteres y

an&$dridos' y )teres*

2.2. INTRODUCCIN A LA ESPECTROSCOP1A MOLECULAR

2.2.". Deini,i!nes Generales

a.3 Es/e,tr!s,!/4a #!le,ular.3 Interaccin entre la ener$a radiante y la materia

%mol)culas'*

5.3 Es/e,tr!s,!/i!s.3Instrumentos para producir la interaccin de la ener$a radiante y la

materia*

,.3 Es/e,tr#etr!s.3 Instrumentos para producir y medir la interaccin de la ener$a

radiante y la materia*

-.3 Es/e,tr!s.3Representacin r!ica de la interaccin de la ener$a radiante y la materia*

e.3 Ener%4a ra-iante.3

Es/e,tr! ele,tr!#a%n6ti,!



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!*- Ener$a molecular*-

E%total' 6 E traslacional 7 E interna

E interna 6 E rotacional 7 E vibracional 7 E electrnica

*- Interaccin de ener$a radiante y materia*-

&*- Espectroscop$a de A5s!r,in8*

In!rarro.o %I*R*'

Ultravioleta - visible %%UV-vis'

Resonancia man)tica nuclear %RMN'

8 Es !recuente ue los di!erentes autores de!inan a los m)todos espectroscpicos como de

absorcin2 o de emisin2, lo real es ue en el !enmeno espectroscpico ocurren ambas"

absorcin y emisin* +on los espectrmetros los ue se pueden clasi!icar en dic&as

cateor$as, de acuerdo a si miden la ener$a ue se absorbe o la ue se emite* 8a medida

de la absorcin involucra ranos de ener$a muc&os ms randes ue en la emisin4 por lo

ue los instrumentos miden cantidades mayores de ener$a, por lo tanto, la precisin es

menos e#iente* Esto se re!le.a en las enormes di!erencias de los costos, los

espectrmetros de absorcin son muc&o menos costosos ue los de emisin* 9odemos

comparar con las di!erencias entre una balana normal y una balana anal$tica* En

conclusin, el t)rmino de es/e,tr!s,!/4a -e a5s!r,ines incorrecto*



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i*- Modos de interaccin*

I*R* 8as transiciones ocurren en la E vibracional

UV-vis*- se oriinan transiciones de E electrnica

RMN*- 8a ener$a corresponde al spin nuclear

.*- :plicaciones en ;u$mica

En el anlisis cualitativo %elucidacin estructural' y cuantitativo de compuestos ornicos*

2== #?

Arte#i! C$an% C. & Silia 'linar (. @


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8as mol)culas no son estructuras r$idas de tomos asociados, sino ue se encuentran en

permanente movimiento rotacional, vibracional y electrnico4 lo ue determina los niveles de

ener$a interna en la mol)cula* 8a ener$a de la radiacin electroman)tica in!rarro.a es

similar a las peue=as di!erencias ener)ticas entre los distintos estados vibracionales y

rotacionales e#istentes en las mol)culas*

Ener%4a R!ta,i!nal

8as mol)cula rotan sobre su propio e.e a di!erentes

velocidades %Niveles de ener$a rotacional, ue se

representan como D'4 y son capaces de absorber ener$a

para incrementar su nivel rotacional* D>representa el nivelener)tico rotacional normal de la mol)cula %estado

basal', cuando absorbe ener$a e incrementa su nivel

rotacional a D1 se denomina estado e#citado* 8as

mol)culas ue se encuentran rotando en nivel D1 pueden

absorber ener$a e incrementar su rotacin a D@, y as$

sucesivamente* erminada la interaccin con la ener$a, las mol)cula emiten la ener$a

absorbida y recuperan el estado ener)tico inicial*

Es/e,tr! R!ta,i!nal

Arte#i! C$an% C. & Silia 'linar (.

Transi,i!nes r!ta,i!nales


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Ener%4a *i5ra,i!nal

En las mol)culas, los tomos unidos por un enlace, estn en continuo movimiento vibratorio, lo ue

determina los niveles de ener$a vibracional en la mol)cula, las mol)culas absorben ener$a para

incrementar los niveles vibracionales ue se representan por V

En mol)culas sencillas es posible de!inir el tipo de vibraciones ue tienen luar entre los distintos

tomos enlaados e identi!icar la radiacin electroman)tica ue es absorbida para modi!icar su

estado vibracional* En mol)culas comple.as esta posibilidad es ms di!$cil tanto por el elevado

n3mero de vibraciones como por las interacciones entre los distintos centros vibracionales ue se

producen*

Hay dos clases de vibraciones bsicas o !undamentales, de estira#ient!, tensin ! alar%a#ient!

%cuando se modi!ican las distancias de los enlaces entre los tomos' y de -e!r#a,in ! leBin

%cuando se modi!ican los nulos de los enlaces interatmicos'

En las mol)culas de ms de tres tomos, adems de las vibraciones descritas, puede producirse

interacciones o acoplamientos ue dan luar a cambios en las caracter$sticas de las vibraciones*

E.emplos de vibraciones"

Transi,i!nesi5ra,i!nales

Transi,in -e i5ra,i!nes un-a#entalesF> F1

8as mol)culas ue se encuentran en un nivel

vibracional ue denominaremos F> %nivel basal o

!undamental', absorben ener$a e incrementan

su nivel vibracional a F1%nivel e#citado'* 0e las

miles %o ui millones' de mol)culas ue se

encuentran vibrando en el nivel F>, unas estarn

rotando en el nivel D> , otras en D1, D@, etc*, en la

transicin vibracional tambi)n ocurren cambios

en los niveles rotacionales, de acuerdo a la rela

de seleccin D G 1*

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Transi,i!nes /r!$i5i-as

8a rela de seleccin en las transiciones vibracionales F G 1, indica ue la transicin ocurre al nivel inmediato

superior %absorcin' o in!erior %emisin', sin embaro, alunas mol)culas no cumplen con dic&a rela, oriinadolas transiciones pro&ibidas2" ransicin de vibraciones !undamentales F> F@ denominada primer sobretono o

armnico* :pro#imadamente el 1 de mol)culas dan esta transicin* ransicin de vibraciones !undamentales

F> F * 0enominada seundo sobretono o armnico* :pro#imadamente el >*1 de mol)culas dan esta

transicin*

F> F@ F> F

Pri#er ar#ni,! Se%un-! ar#ni,!

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Re%i!nes -el Es/e,tr! Inrarr!!

Re%in -el Gru/! un,i!nal

8lamada tambi)n Rein de :lta

Ener$a o Rein de Jnda (orta*

Est comprendida entre los 5>>> a

1>> cm-1*

En esta rein se presentan las

vibraciones ms importantes de

los rupos !uncionales, sobretonos

y tonos de combinacin y las vibraciones esuel)ticas*

Re%in -e la Fuella Di%ital

Entre 1>> a K>K cm-1* Es 3nica para cada especie molecular* +e presenta el estiramiento (-J

como bandas muy intensas*

Re%in -e On-a Lar%a

Entre K>K y CCC cm* 8lamada tambi)n Rein de La.a ener$a* +e presentan bandas intensas de las

!le#iones (6H y (-H !uera de plano de aromticos, &eteroaromticos y aluenos*

Es/e,tr!s,!/4a IR -e %ru/!s un,i!nales

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2.2.). Es/e,tr!s,!/4a Ultrai!leta > *isi5le

8a espectroscop$a Ultravioleta Visible %UV-vis' corresponde a las rein de las transiciones de los

electrones de los orbitales de enlace* :barca la rein comprendida entre los 1> a los ?>> nm* En elanlisis de compuestos ornicos se utilian euipos ue traba.an entre los @>> a ?>> nm*

Re%in U*3is -el Es/e,tr! Ele,tr!#a%n6ti,!

8as transiciones de los electrones de los orbitales de enlace molecular se re!ieren a los cambios

ener)ticos ue ocurren cuando una mol)cula absorbe ener$a de la rein UV-vis* En los

compuestos ornicos, se presentan los siuientes orbitales moleculares*

Or5itales #!le,ulares

9or lo tanto, son posible las siuientes transiciones electrnicas"

Transi,i!nes -e l!s ele,tr!nes -e l!s !r5itales #!le,ulares

0ado ue los euipos traba.an entre @>> a ?>> nm, las 3nicas transiciones ue se reistrar$an ser$an

las correspondientes a las bandas R*

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En muc&os compuestos ornicos se encuentran orbitales adyacentes ue se acoplan

%con.uacin' y oriinan un sistema de orbitales de enlace"

Siste#as ,!nu%a-!s

En los cuales, la transicin de 2 )se encuentra en la rein del UV-vis, por lo tanto absorbe,

enerando las llamadas bandas O

0e manera similar, la con.uacin de los orbitales de los compuestos aromticos, enera el

siuiente sistema"

Siste#as ar!#ti,!s

En los cuales, la transicin de :"P L2U se encuentra en la rein del UV-vis, por lo tanto

absorbe, enerando las llamadas bandas L

En resumen, en los espectros UV-vis se presentan las siuientes bandas de absorcin

Arte#i! C$an% C. & Silia 'linar (. 2+


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Des/laa#ient!s -e la /!si,in e intensi-a- -e la 5an-a

8as bandas de absorcin pueden variar en su posicin %cambios en la lonitud de onda ' yQo en su

intensidad %cambios en el coe!iciente de e#tincin molar

#aB', por e!ectos de"

- S!lentes.3+i tomamos un espectro de una sustancia soluble en aua, la

banda tendr una posicin e#presada en y una intensidad e#presada en #aB* +i lueo

tomamos un espectro de la misma sustancia, en este caso disuelta en etanol, la banda de

absorcin puede &aber modi!icado su posicin o su intensidad o ambas* +i la banda se

desplaa a mayor , se denomina ee,t! 5at!,r#i,!4 si la banda se desplaa a menor

entonces se le denomina ee,t! $i/s!,r#i,!* +i la banda presenta un

#aB mayor,

entonces es ee,t! $i/er,r#i,! y si el #aB es menor, es ee,t! $i/!,r#i,!. +i se

incrementa y #aB, estamos ante un e!ecto bato e &ipercrmico4 si se incrementa y

disminuye #aB, el e!ecto es bato e &ipocrmico4 y as$ podemos encontrar otras

posibilidades*

- +ustituyentes*- los sustituyentes en los polienos o poliinos con.uados, o en los compuestos

aromticos tambi)n oriinan desplaamientos de la posicin e intensidad de las bandas, si

comparamos con el compuesto inicial de re!erencia* +i el sustituyente es un rupo

au#ocromo, el e!ecto es mayor*

Gri,! -e l!s -es/laa#ient!s -e la /!si,in e intensi-a- -e la 5an-a



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Es/e,tr!s,!/4a U*3is -e %ru/!s un,i!nales

L!s Fi-r!,ar5ur!s /resentan l!s si%uiente ,r!#!r!s:

3 Cr!#!r! -e siste#as ,!nu%a-!s: ue tambi)n se da en los casos de con.uacin entre

&eterotomos %E. - (6(-(6J , (6J-(6J, (6(-N6J, (6(-+6J, etc*'

3 Cr!#!r! -e siste#as ar!#ti,!s

3 Cr!#!r! -e siste#as a,etil6ni,!



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2.2.+. Es/e,tr!s,!/4a Res!nan,ia Ma%n6ti,a Nu,lear RMN3F"

8a Espectroscopia de Resonancia Man)tica Nuclear %RMN' es bsicamente una t)cnica

espectroscpica* : di!erencia del UV-vis e IR, no ocurre de manera natural, sino inducida*

8os n3cleos atmicos tienen spin2

%iro'* 8a orientacin de dic&o iro es al

aar*

(uando dic&os n3cleos se

encuentran sometidos a la

accin de un campo

man)tico inducido, la

orientacin del spin2 es

paralela a dic&o campo*

8os n3cleos atmicos tienen cara, por

lo ue se comportan como peue=os

imanes, enerando ener$a man)tica*

+i aplicamos ener$a de radio!recuencia, desde un

campo perpendicular, en el momento ue la

ener$a de radio!recuencia es similar a la ener$a

man)tica enerada por el spin2 del n3cleo, se

produce la res!nan,ia*

Arte#i! C$an% C. & Silia 'linar (. )=


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En el momento de la resonancia, el n3cleo absorbe la ener$a de radio!recuencia y la orientacin del

spin2 var$a de paralela a antiparalela al campo man)tico inducido %Ho'

0e esa manera ocurre el !enmeno denominado

Resonancia Man)tica Nuclear %RMN'*

+lo los n3cleos ue tienen n3mero cuntico de spin I 6

producen RMN &omo)nea, tales como H1, (1, N1B,

(lS, etc*

H1 y (1 son de importancia para el anlisis ornico*

En el curso, revisaremos RMN del H"*

De a,uer-! a l! Hue $e#!s ist!

t!-!s l!s nJ,le!s -e F" a5s!r5en a la #is#a ener%4a -e Ra-i!re,uen,ia & el

es/e,tr! /resenta una l4nea -is,retaK

Arte#i! C$an% C. & Silia 'linar (. )"


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En realidad, un espectro RMN-H"se ve de la siuiente manera"

0ebido a las di!erencias de las densidades electrnicas %electrones ue iran alrededor del n3cleo',

e#isten di!erencia de los H"y por lo tanto, en las se=ales del espectro RMN

8os espectros de RMN H"

nos dan tipos de in!ormacin, con respecto a la estructura del

compuesto ornico"

- Des/laa#ient! u4#i,!

- A,!/la#ient!

- Inte%ra,in

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Des/laa#ient! u4#i,!

8a ener$a del spin2, por lo tanto la ener$a del (ampo precesional, son dependientes de la ener$a

de Ho %campo man)tico inducido'*

9or ello, la ener$a de RT necesaria para producir el !enmeno de la resonancia ser di!erente en

cada euipo*

9ara evitar tan catica situacin, se estableci una medida adimensional" ppm %partes por milln de

la ener$a del electroimn ue enera el campo man)tico inducido', de tal manera es posible

e#trapolar los valores, independiente del euipo en ue !ue obtenido el espectro*

9ara enerar las medidas adimensionales se utilia un estndar interno, el tetrametilsilano

%considerado como la sustancia ornica de mayor densidad electrnica'*En la escala la absorcin de los H del M+ se considera con el valor de > ppm y se ubica en el

e#tremo derec&o, los H"de menor densidad electrnica se van desplaando de derec&a a iuierda*

8as unidades %ppm 6 partes por milln' como su nombre lo indica, representa 1 parte por milln de la

potencia del campo man)tico inducido, asi, si el RMN es de ?> MH %potencia del campo man)tico

inducido', cada ppm 6 ?> H, en un euipo RMN de C>> MH, cada ppm 6 C>> H*

Arte#i! C$an% C. & Silia 'linar (. ))


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A,!/la#ient!

En el estado e#citado, los H acoplan con los H vecinos desdoblando su se=al, oriinando picos

m3ltiples* 8a distancia entre los picos m3ltiple+, se conoce como constante de acoplamiento* En el

caso de acoplamiento entre H ali!ticos, D 6 S H* El acoplamiento de los H aromticos en posicin

orto tienen D 6 ? H, en meta D 6 1 a H, en posicin para D es 6 > -1 H* En el caso de los H

ole!$nicos, el acoplamiento de los H en posicin orto tienen D 6 15 1? H, los H en posicin cis

tienen D 6 ? 1@ H y los H en em tienen D 6 > - @ H* En los espectros utiliados, no se

presentan los acoplamientos de D 6 menor*

Estos acoplamientos son de primer orden %sim)tricos' cuando la relacin entre H ppmQD es iual o

mayor de 1>* (uando la relacin es menor, se producen acoplamientos de seundo orden %no

sim)tricos'* H ppm es la di!erencia del desplaamiento de las se=ales de los H ue acoplan,

e#presados en &erios %&', D es la constante de acoplamiento* +i @ H ali!ticos ue acoplan entre si,

presenta su desplaamiento en un RMN de >> MH a 1*@ ppm y 1*B ppm, respectivamente, el

a,!/la#ient! es -e /ri#er ! se%un-! !r-enK

Veamos"

H ppm 6 %1*B 1*@' # >> 6 C

D %constante de acoplamiento de H ali!ticos' 6 S

H ppmQD 6 B*15

Menor de 1> por lo tanto es un acoplamiento de seundo orden %asim)trico'

u6 !,urre si se utilia un RMN -e 7== MFK

En un euipo de C>> MH"

H ppm 6 %1*B 1*@' # C>> 6 S@

D %constante de acoplamiento de H ali!ticos' 6 S

H ppmQD 6 1>*@?

Mayor de 1> por lo tanto es un acoplamiento de primer orden %sim)trico'

8os acoplamientos entre los H ali!ticos se producen cuando estn separados &asta por tomos de

distancia*

Arte#i! C$an% C. & Silia 'linar (. )+


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En los acoplamientos de primer orden entre H ue tienen la misma D, la multiplicidad de los picos se

reula por el trianulo de pascal %N de H vecinos 7 1'

En los siuientes r!icos observamos las di!erencias del modelo de acoplamiento de los H de

R (H@ (H@ (H, en RMN de ?>, @>>, >>, 5>>, C>> y K>> MHW, respectivamente*



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Jbservamos ue la simetr$a de las se=ales se incrementa con la potencia del Resonador*

Inte%ra,in

8os euipos de RMN %Resonadores' estn provisto de un accesorio Interador, ue representa una

l$nea cuya altura es proporcional al n3mero de H ue oriina la se=al correspondiente* En alunos

euipos, los espectros son ra!icados con una escala en el e#tremo iuierdo, ue permite calcular

!cilmente el n3mero de H ue oriinan cada se=al, en caso de no e#istir dic&a escala, se debe

proceder utiliando una rela* En otros casos, como en los espectros ue revisaremos en el curso, la

in!ormacin ue acompa=a al espectro incluye los datos del desplaamiento e interacin tabulados

%tambi)n se puede obtener la tabulacin de los acoplamientos'*

En el espectro del 1-pentino, podemos veri!icar la in!ormacin*



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8a se=al ue presenta su desplaamiento >*KS ppm e interacin para H, y en cuanto a su

multiplicidad, es un triplete lo ue nos indica ue tiene @ H vecinales %N de H vecinales 7 1'4

corresponde al rupo metilo (H)

8a se=al ue presenta su desplaamiento 1*B ppm e interacin para @ H, y la multiplicidad es un

&e#aplete lo ue nos indica ue tiene B H vecinales %N de H vecinales 7 1'4 corresponde al rupo

metileno (H2unido al (H) y al otro(H2

8a se=al ue presenta su desplaamiento 1*?K1 ppm e interacin para 1 H, ue no presenta

multiplicidad siendo un pico 3nico, por lo ue se denomina sinulete, corresponde al H del aluino

terminal*

8a se=al ue presenta su desplaamiento @*1 ppm e interacin para @ H, con multiplicidad de

triplete ue nos indica @ H vecinales %N de H vecinales 7 1'4 corresponde al rupo metileno (H 2

unido al aluino terminal y al otro(H2



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Es/e,tr!s,!/4a RMN3F"-e %ru/!s un,i!nales

Arte#i! C$an% C. & Silia 'linar (. )@


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Arte#i! C$an% C. & Silia 'linar (. )


40/62


Arte#i! C$an% C. & Silia 'linar (. +=


41/62


Arte#i! C$an% C. & Silia 'linar (. +"


42/62


Arte#i! C$an% C. & Silia 'linar (. +2


43/62


Arte#i! C$an% C. & Silia 'linar (. +)


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Arte#i! C$an% C. & Silia 'linar (. ++


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2.2.0. Elu,i-a,in -e estru,turas.

El procesamiento y la interpretacin de los datos disponibles, nos permiten elucidar la estructura del

compuesto ue se analia* 9ara ello debemos recordar los siuientes pasos"

- 8a !ormula lobal nos da aluna re!erencia sobre el rupo !uncional %por e.emplo si

slo tiene ( e H, entonces el compuesto es un &idrocarburo4 otro e.emplo, si se trata de un

compuesto carbo#$lico y en la !ormula lobal slo tiene @ J, entonces no puede ser un

an&$drido'* :dems, la !ormula lobal nos permite calcular el I0H %insaturaciones', si el I0H es

>, se trata de un compuesto saturado, si el I0H es menor de 5, el compuesto no es aromtico,

etc*

- El espectro IR nos permite determinar el rupo !uncional*

- +i absorbe en el UV*vis, podemos determinar si se trata de una banda O %sistemas

con.uados', una banda L %sistemas aromticos bencenoides' o una banda R %carbon$licos'

- (on la in!ormacin anterior, los datos del RMN nos permiten la elucidacin !inal de

la estructura*

- Es necesario veri!icar ue la estructura propuesta, se a.usta a todos los datos

obtenidos de la !ormula lobal y de los espectros IR, UV-vis y RMN-H"*

- Tinalmente, debemos e#plicar detalladamente la interpretacin ue &emos

realiado de los datos y ue nos permitieron elucidar la estructura*

Notas importantes de los reportes de las estructuras elucidadas

- No es aceptable reportar la elucidacin de una estructura, sin la .usti!icacin

correspondiente*

- En los casos ue la in!ormacin no conduce a la elucidacin de una estructura

3nica, se deben reportar todas las estructuras posibles y los reuerimientos de

in!ormacin necesaria para la elucidacin de!initiva*

Arte#i! C$an% C. & Silia 'linar (. +@


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Arte#i! C$an% C. & Silia 'linar (. +


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Arte#i! C$an% C. & Silia 'linar (. 0=


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insaturacionesinsaturaciones


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Arte#i! C$an% C. & Silia 'linar (. 0)


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Arte#i! C$an% C. & Silia 'linar (. 0+


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ELUCIDACION DE ESTRUCTURAS

FIDROCAR(UROS



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Arte#i! C$an% C. & Silia 'linar (. 0@


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Eer,i,i!s

Eer,i,i! ="

.G. C0F@

U*3is.3 N! a5s!r5e

Es/e,tr! RMN > F"


Data

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0

DATA

En ,#3"

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DATA

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K*B


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Eer,i,i! =2

.G. C0F@

U*3is.3 N! a5s!r5e

Es/e,tr! RMN > F"


Data I

1*@> H

1*S> H

@*@> @ H

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DATA

En ,#3"

.3

))=9 2"2= 7)=

DATA

En ,#3".3 2"7)

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analisis de compuestos organicos

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