3.8: Espectros más complicados

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En ocasiones, los grupos funcionales heteroatómicos más complicados, que contienen enlaces a más de un heteroátomo, tienen espectros ligeramente diferentes. Los ácidos carboxílicos presentan un grupo hidroxilo unido a un carbonilo. El ácido hexanoico, un ácido carboxílico en una cadena de seis átomos, es un ejemplo.

Si nos fijamos en el espectro IR del ácido hexanoico:

hay modos de flexión CH ₂ a 1500 cm ^-1.
hay un pico C=O muy fuerte alrededor de 1700 cm ^-1.
hay un pico C-O medio alrededor de 1250 cm ^-1.
los modos de estiramiento sp ³ C-H y O-H son menos claros.

Figura\(\PageIndex{1}\): Espectro IR del ácido hexanoico. Fuente: SDBSWeb: http://riodb01.ibase.aist.go.jp/sdbs/ (Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología Industrial Avanzada de Japón, 14 de julio de 2008)

Al principio, el pico O-H parece estar ausente. El tramo C-H parece ser muy amplio. El pico ancho entre 3000 y 2600 cm ^-1 es realmente el tramo C-H habitual con un amplio tramo O-H superpuesto sobre él. La vibración de baja frecuencia de este enlace O-H está relacionada con la disociación parcial de protones debido a un fuerte enlace de hidrógeno.

Ejercicio\(\PageIndex{1}\)

El butanoato de isopentil tiene un estiramiento C-O a 1200 cm ^-1. Vimos antes que un éter tenía una C-O estirada alrededor de 1000 cm ^-1. Explicar las diferencias en estos tramos de enlace.

Figura\(\PageIndex{2}\): Espectro IR del butanoato de isopentil. Fuente: SDBSWeb: http://riodb01.ibase.aist.go.jp/sdbs/ (Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología Industrial Avanzada de Japón, 14 de julio de 2008)

Contestar

El enlace C _sp 2-O está conjugado, por lo que hay algún carácter de doble enlace, lo que hace que el enlace sea más fuerte y moviendo el pico IR a mayor frecuencia.

Ejercicio\(\PageIndex{2}\)

Localice un tramo de enlace O-H, C-O y C=O en un espectro IR de 4-hidroxi-2-butanona.

Figura\(\PageIndex{3}\): Espectro IR de 4-hidroxi-2-butanona. Fuente: SDBSWeb: http://riodb01.ibase.aist.go.jp/sdbs/ (Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología Industrial Avanzada de Japón, 14 de julio de 2008)

Contestar

OH: 3400 cm ^-1 (fuerte, ancho)

C=O: 1700 cm ^-1 (fuerte)

C-O: 1050 cm ^-1 (fuerte)