Disciplina: Métodos
Espectométricos em Análise Orgânica
Carga Horária: 60 Horas Teóricas
Créditos: 4
Código: QUI.824
Classificação: Obrigatória para
Mestrado e Doutorado em Química Orgânica
Professores Responsáveis: José Dias
de Souza Filho
Fernando Carazza
Dorila Piló Veloso
PROGRAMA:
Ultravioleta
O espectro electromagnético. Origem do espectro
eletrônico: espectros de emissão e absorção.
Espectro de absorção de moléculas orgânicas:
dedução da equação de Lambert-Beer. Nomenclatura. Solventes.
Sistemas cromofóricos: energia de transições
eletrônicas. Cromóforos. Transições proibidas. Bandas de absorção.
Regras de Woodward para polienos, enonas e derivados
aromáticos carbonílicos.
Uso de aditivos inorgânicos.
Teste de Gibbs.
Conhecer em linhas gerais o funcionamento do aparelho.
Interpretação de espectros. Problemas.
Infravermelho
Radiação eletromagnética. Refração e dispersão.
Absorção. Vibração de moléculas diatómicas: centro de massa, regras de seleção.
Dissipação da energia absorvida.
Vibração: número de graus de liberdade para
análise vibracional. Oscilador harmônico: lei de hooke; energia potencial e níveis de
energia para um oscilador harmônico diatômico. Oscilador anarmônico diatômico: níveis
de energia e bandas de absorção fundamental, sobreton "overtone", Combinação
e ressonância de Fermi.
Vibrações de moléculas triatômicas e
poliatômicas. Vibrações esqueletais e tipos de vibrações.
Influência da vizinhança sobre a freqüência de
absorção: efeito de massa, efeito indutivo, efeito da mudança de ângulo, efeito de
ressonância.
Preparação de amostras.
Conhecer em linhas gerais o funcionamento do aparelho.
Interpretação de espectros. Familiarização com o
uso de tabelas e feições espectrais. Problemas.
Massa
Introdução. Instrumentação: introdução de
amostras, produção de íons, analisadores, detectores, registradores e apresentação do
espectro, o significado dos dados presentes no espectro, calibração do espectro,
acoplamentos possíveis com o espectrômetro de massa.
O pico molecular e o pico base. Íons meta estáveis e
íons múltiplos.
Abundância isotópica natural.
Cálculo das razões das intensidades dos picos M+1 e
M+2 para fórmulas do tipo CwHxNyOz.
Íons moleculares de derivados halogenados.
Fragmentações – mecanismos
Interpretação de espectros. Problemas.
Ressonância Magnética Nuclear
Princípios básicos: identificação das
características de estrutura atômica ou molecular que podem dar origem ao fenômeno em
RMN. Spin nuclear e orientações possíveis em um campo magnético. Relação entre
freqüência da radiação absorvida e campo magnético. Condição de ressonância. O
espectro de amostras determinado no estado sólido e líquido. Conhecer em linhas gerais o
funcionamento do aparelho. Apresentação.
Teoria da blindagem diamagnética. Deslocamento
químico e suas unidades. Efeitos que afetam o deslocamento químico. Uso de tabelas de
correlação de deslocamentos químicos. Integração.
Acoplamento spin-spin. A origem do acoplamento
spin-spin. Multiplicidade e constante de acoplamento. Representação da multiplicidade
pelo método de chaves. Intensidade dos picos de um sinal. prótons NH e OH e troca
química.
Espectros complexos (de segunda ordem). Sistemas de
acoplamento. Métodos auxiliares na interpretação de espectros complexos: aparelhos que
operam a campo mais alto, dupla irradiação, deuteração, deslocamento paramagnético
através de reagentes apropriados. Acoplamento virtual. Acoplamento a longa distância.
Influência da temperatura na feição espectral.
Identificação de prótons ou grupo de prótons quimicamente equivalentes e
magneticamente diferentes. Não equivalência geminal. Efeito de solventes no deslocamento
químico.
Estereoquímica: acoplamento vicinal - regra de
Karplus.
Efeito do momento quadrupolo do nitrogênio na
feição do espectro de RMN1H.
Interpretação de espectros. Problemas. Resolução
de problemas envolvendo UV, IV, Massa e RMN1H e 13C.
BIBLIOGRAFIA
BANWELL, C.N. Fundamentals of molecular spectroscopy.
McGraw- Hill, 1966.
CHANG, R. Basic principles of spectroscopy.
McGraw-Hill,1971.
DRAGO, R.S. Physical methods in Inorganic Chemistry.
Van- Nostrand Reinhold,1965.
JACKMAN, L.M. Applications of nuclear magnetic
resonance spectroscopy in Organic Chemistry. Pergamon Press, 1969.
SILVERSTEIN, R.M. & BASSLER, G.C. Spectrometric
identification of organic compounds. John Wiley & Sons. 4a. Edição, 1967.
DYER, J.R. Applications of absortion spectroscopy of
organic compounds. Prentice-Hall, ICB-1965.
CROSS, A.D. Introduction to pratical infrared
spectroscopy. Butterworths, COLTEC-1969
NAKANISHI, K. Infrared absortion spectroscopy.
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Introduction. Benjamin, 1973.
SCHEINANN, F. An Introduction to spectroscopic methods
for the identification of organic compounds. 2v. Pergamon Press, 1970.
GOTTLIEB, OTTO RICHARD. Introdução à espectrometria
de massa das substâncias orgânicas. UFRJ, 1970.
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de ressonância magnética protônica. UFRJ, 1971.
a) IUPAC. "Recomendations on symbolism and
nomenclature for mass spectroscopy".Organic Mass Spectrometry, 12(3): 115, 1977.
b) IUPAC. "Recomendations on symbolism and
nomenclature for mass spectroscopy". Organic Mass Spectrometry, 14(1): 1, 1979.
SADTLER Catalog.
EMENTA
Espectrometria de ressonância magnética nuclear,
espectrometria no infravermelho, espectrometria no ultravioleta e espectrometria de massa:
generalidades; aplicação a problemas de análise estrutural de compostos orgânicos.
Disciplina: Métodos
Espectométricos em Análise Orgânica