Comment identifier les groupes fonctionnels dans un spectre IR

April 13

Comment identifier les groupes fonctionnels dans un spectre IR


La lumière infrarouge (IR) est la partie du spectre électromagnétique avec des longueurs d'onde plus longues que la lumière visible (750 nm), mais plus court que le rayonnement micro-ondes. IR peut provoquer une excitation vibratoire de liaisons dans une molécule. Vous pouvez imaginer cet effet comme étant un peu comme deux boules de taille inégale sur un ressort; certaines fréquences de IR provoquera le «printemps» pour étirer et comprimer. Atomes à chaque extrémité d'une liaison peut également basculer, wag, ciseaux ou de torsion par rapport à l'autre. Vous n'avez pas besoin de se rappeler les différents types de mouvement, cependant, parce que ce qui est important est l'effet final: certains groupes fonctionnels (groupes d'atomes) dans les molécules absorbent IR à des fréquences caractéristiques. Identifier certains des groupes fonctionnels qui sont présents peuvent fournir des indices précieux pour la structure de votre molécule.

Instructions

1 Regardez l'impression du spectre IR pour votre molécule. Habituellement, le% de transmission (par exemple le% d'IR émis qui en fait à travers l'échantillon) se trouve sur l'axe des ordonnées et nombre d'onde sur l'axe des abscisses. Le nombre d'onde est à seulement 1 divisé par la longueur d'onde, les longueurs d'onde plus courtes sont donc sur le côté gauche de l'impression et des longueurs d'onde à droite. A, ligne irrégulière rugueuse traverse le graphique vers le haut; ici et là, il va soudainement plonger à une transmittance% inférieure, comme une basse vallée ou canyon dans le graphique. Ces creux ou vallées sont appelés pics, car ils indiquent les longueurs d'onde / nombre d'onde où l'échantillon a absorbé une partie ou la majeure partie de la lumière infrarouge voyagent à travers elle. Un pic très profond est appelé forte intensité; un pic qui va seulement à mi-chemin vers le bas est une intensité modérée; et un pic qui ne va peut-être un quart ou un tiers de la descente est faible.

2 Rechercher des pics dans les régions caractéristiques du graphique. Les vibrations d'étirement sont les plus faciles à identifier. Voici quelques-unes des obligations ou des groupes fonctionnels qui pourraient être présents dans votre molécule, avec quelques pics typiques de chacun:

Alcool: Fort, large pic dans la plage de 3200 à 3650. (Note: tous les chiffres ici sont des nombres d'onde.)

Alcanes: pic étroit fort avec deux ou trois bandes dans la gamme 2850-3000.

Alcènes: Moyen pic étroit dans la gamme 3020 à 3100, avec un pic variable force dans la gamme de 1630 à 1680.

Amines: pic faible (ou deux pics si NH2) dans la gamme 3300-3500.

Aldéhydes et cétones: Strong, pic aigu dans la gamme de 1690 à 1750

Esters: Forte pic dans la gamme 1735-1750; aussi fort pic avec deux bandes dans la gamme 1000-1300.

Alcynes: pic aigu forte à environ 3300, en même temps avec un pic variable force dans la gamme 2100-2250.

Les acides carboxyliques: Large, fort pic dans la gamme de 2.500 à 3.300, avec fort pic dans la gamme 1705-1720 et le pic moyen dans la gamme de 1210 à 1320.

3 Ne pas essayer d'identifier les groupes correspondant à chaque liaison simple dans le spectre, et ne pas passer trop de temps sur les pics ci-dessous 1500. La région en dessous de 1500 est appelée la région d'empreintes digitales parce absorptions dans cette région peut être utile pour déterminer si deux IR spectres "match" et appartiennent au même composé. Cela nous offre un bon moyen d'identifier des composés dans certains échantillons - mais pas une très bonne façon d'identifier les groupes fonctionnels, donc en général, vous êtes mieux ignorant la plupart des pics dessous de 1500, à l'exception de ceux mentionnés ci-dessus . Rappelez-vous que l'ensemble but est juste de trouver des pics révélateurs qui vous indiquent un groupe fonctionnel spécifique est présente.

Conseils et avertissements

  • Consultez le lien dans la section Ressources pour les photos de certains spectres et pratique IR exercices. Comme avec tout le reste de la chimie organique, la meilleure façon de se habituer à des spectres IR est de pratiquer.