IR TÜM
13
IR spektroskopisi Uygulamaları IR spektroskopisinde katı, sıvı, gaz ve çözelti halindeki örneklerin spektrumları alınabilir. Örneğin bulunduğu forma göre örnek hazırlama farklıdır. Bu yöntemde amaç herhangi bir bileşiğin yapısı hakkında bilgi sahibi olmak veya yapısındaki değişiklikleri incelemektir. Bileşiğin alınan IR spektrumu ile yapıdaki bağların durumu, bağlanma yerleri, yapının aromatik veya alifatik olduğuna dair bir bilgi edinebiliriz. Bu yöntem tek başına çok aydınlatıcı olmamaktadır. Diğer spektroskopik yöntemlerde destekleyici olarak kullanılmalıdır. IR spekturumunda 3600-1200 cm -1 arasını kapsayan bölge foksiyonel grup bölgesi, 1200-600 cm -1 arasını kapsayan bölge ise küçük yapısal değişiklikleri veren parmak izi bölgesi olarak adlandırılır. IR atlası olarak adlandırılan ve saf bileşiklerin spektrumlarının yer aldığı bir atlas bulunmaktadır. Alınan spektrumlar bu atlastaki spektrumlarlada karşılaştırılabilir. 04.01. Örnek Hazırlama Eğer örnek katı ise spektroskopik potasyum bromür (KBr) yardımı ile birkaç tonluk basınç altında ince şeffaf bir tablet oluşturularak spektrum alınır. KBr’ün infrared bölgesinde absorpsiyonu olmadığı için kullanılması uygundur. Kullanılan KBr nem içermemelidir. Çünkü içerdiği nemin IR spektrumnda hatalı bantların gozlenmesine neden olur. Çözeltilerin spektrumunun alınması sırasında dikkat edilmesi gereken en öenmli şey, şeçilen çözücünün IR bölgesinin her yerinde ışığı geçirebilmesi gerekmektedir. Bu nedenle en fazla tercih edilen çözücüler karbontetraklorür, kloroform, karbondisülfür, siklohekzan, benzen, tetrakloroetilendir. Bu çözücülerden uygun olanı hergangi biri ile örneğin %0.1-10 ‘lük bir çözeltisi hazırlanır. Hzırlanan bu çözelti infrared sellerine koyulur. Ayrıca kullanılan çözücünün selin yapıldığı maddeyi çözmemesinede dikkat edilmelidir. Sıvılar ve gazlar için ise havası boşaltılmış hücreler kullanılır. 04.02. Alınan Spektrumun Degerlendirilmesi Kapalı formülünü bildiğimiz örneğin alınan spektrumu, bant bant değerlendirilerek yapının açık formülü bulunur. 3500 cm -1 de gözlenen geniş pik, yapıda alkol veya fenol olduğunun bir göstergesidir. 3000 cm -1 de gözlenen çoklu pik, aromatik bir halkadaki C-H bağlarını; 1600-1400 cm -1 de gözlenen çoklu pikler ise aromatik yapıdaki C=C bağlarını göstermektedir. 1200-1000 cm -1 deki pikler, yapıdaki eter varlığı (R-O-R) gösterir. 1000-750 cm -1 bağlı karbonlara bağlı hidrojenler(=C-H)πdeki pikler, nedeniyle gözlenmiştir. Yukarıdaki bilgilerin bir araya getirilmesinden sonra yapıda bir benzen halkası ve bu halkaya bağlı bir OH grubu, eter
-
Upload
ali-cengiz -
Category
Documents
-
view
12 -
download
0
Transcript of IR TÜM
-
IR spektroskopisi Uygulamalar
IR spektroskopisinde kat, sv, gaz ve zelti halindeki rneklerin spektrumlar alnabilir. rnein bulunduu forma gre rnek hazrlama farkldr. Bu yntemde ama herhangi bir bileiin yaps hakknda bilgi sahibi olmak veya
yapsndaki deiiklikleri incelemektir. Bileiin alnan IR spektrumu ile yapdaki balarn durumu, balanma yerleri,
yapnn aromatik veya alifatik olduuna dair bir bilgi edinebiliriz. Bu yntem tek bana ok aydnlatc
olmamaktadr. Dier spektroskopik yntemlerde destekleyici olarak kullanlmaldr. IR spekturumunda 3600-1200 cm-1 arasn kapsayan blge foksiyonel grup blgesi, 1200-600 cm-1 arasn kapsayan blge ise kk yapsal deiiklikleri veren parmak izi blgesi olarak adlandrlr. IR atlas olarak adlandrlan ve saf bileiklerin
spektrumlarnn yer ald bir atlas bulunmaktadr. Alnan spektrumlar bu atlastaki spektrumlarlada
karlatrlabilir.
04.01. rnek Hazrlama
Eer rnek kat ise spektroskopik potasyum bromr (KBr) yardm ile birka tonluk basn altnda ince effaf bir tablet oluturularak spektrum alnr. KBrn infrared blgesinde absorpsiyonu olmad iin kullanlmas uygundur. Kullanlan KBr nem iermemelidir. nk ierdii nemin IR spektrumnda hatal bantlarn gozlenmesine neden olur.
zeltilerin spektrumunun alnmas srasnda dikkat edilmesi gereken en enmli ey, eilen zcnn IR
blgesinin her yerinde geirebilmesi gerekmektedir. Bu nedenle en fazla tercih edilen zcler
karbontetraklorr, kloroform, karbondislfr, siklohekzan, benzen, tetrakloroetilendir. Bu zclerden uygun
olan hergangi biri ile rnein %0.1-10 lk bir zeltisi hazrlanr. Hzrlanan bu zelti infrared sellerine koyulur. Ayrca kullanlan zcnn selin yapld maddeyi zmemesinede dikkat edilmelidir.
Svlar ve gazlar iin ise havas boaltlm hcreler kullanlr.
04.02. Alnan Spektrumun Degerlendirilmesi
Kapal formln bildiimiz rnein alnan spektrumu, bant bant deerlendirilerek yapnn ak forml bulunur.
3500 cm-1 de gzlenen geni pik, yapda alkol veya fenol olduunun bir gstergesidir.
3000 cm-1 de gzlenen oklu pik, aromatik bir halkadaki C-H balarn; 1600-1400 cm-1 de gzlenen oklu pikler ise aromatik yapdaki C=C balarn gstermektedir.
1200-1000 cm-1 deki pikler, yapdaki eter varl (R-O-R) gsterir.
1000-750 cm-1 bal karbonlara bal hidrojenler(=C-H)deki pikler, nedeniyle gzlenmitir.
Yukardaki bilgilerin bir araya getirilmesinden sonra yapda bir benzen halkas ve bu halkaya bal bir OH grubu, eter
-
grubu olduu bulunmutur. Kapal forml bilinen bu bileiin ak forml aadaki ekildedir.
04.03. IR Korelasyon Tablosu
Grup Dalga Says cm-1
Dalga Boyu
() iddet
A. Hidrokarbon kromofor
1. C-H Esnemesi
a. Alkan
b. Alken (monosbstite, vinil)
Alken (disbstite, cis)
Alken (disbstite, trans) Alken (disbstite, ikiz) Alken (trisbstite) c. Alkin
d. Aromatik
2942-2853
3040-3010
3095-3075
3040-3010
3040-3010
3095-3075
3040-3010
3300
3030
3.38-3.51
3.29-3.32
3.23-3.25
3.29-3.32
3.29-3.32
3.23-3.25
3.29-3.32
3.03
3.30
o-k
o
o
o
o
o
o
k
d
2. C-H Eilme titreimleri
-
a. Alkan (C-H)
Alkan (-CH2-)
Alkan (CH3-)
Alkan (Simetrik dimetil)
Alkan (tersiyer btil)
b. Alken (monosbstite, vinil)
Alken (disbstite, cis)
Alken (disbstite, trans)
Alken (disbstite, simetrik)
Alken (trisbstite)
c. Alkin
d. Aromatik sbstitsyon
Yanyana 5 hidrojen
Yanyana 4 hidrojen
Yanyana 3 hidrojen
Yanyana 2 hidrojen
1 Hidrojen atomu
1340
1845-1445
1470-1430
1380-1370
1385-1380
1370-1363
1395-1385
1365-
995-985
915-905
1420-1410
690-
970-960
1310-1295
895-885
1420-1410
840-790
630
750
700
750
780
830
830
7.46
6.74-6.92
6.80-7.00
7.25-7.30
7.22-7.25
7.30-7.33
7.17-7.22
7.33
10.05-10.15
10.93-11.05
7.04-7.09
14.15
10.31-10.42
7.64-7.72
11.17-11.30
7.04-7.09
11.90-12.66
15.9
13.3
14.3
13.3
12.8
12.0
11.3
z
o
o
k
k
k
o
k
k
k
k
k
k
o
k
k
k
k
d,k
d,k
d,k
d,o
d,o
d,z
3. C-C doymam ba esnemeleri
-
a. Alken (konjuge olmayan)
Alken (monusbstite, vinil) Alken (disbstite, cis) Alken (disbstite, trans) Alken (disbstite, simetrik) Alken (trisbstite) Alken (tetrasbstite)
Dien
b. Alkin (monosbstite)
Alkin (disbstite)
c. Allen
d. Aromatik
1680-1620 1645
1658
1675
1653
1669
1669
1600
2140-2100
2260-2190
1960
1060
1600
1580
1500
1450
5.95-6.17
6.08
6.03
5.97
6.05
5.99
5.99
6.25
4.67-4.76
4.42-4.57
5.1
9.4
6.25
6.33
6.67
6.90
d
o
o
o
o
z
z
z
o
d,z
o
o
d
d
o
o
B. Karbonil Kromofor
1. Keton esneme titreimleri
a. Doymu asiklik
b. Doymu siklik 6 yeli halka (ve daha yksek) 5 yeli halka 4 yeli halka
c. a, doymam asiklik
d. a, doymam siklik 6 yeli halka (vedaha yksek) 5 yeli halka
e. a,,a, doymam asiklik
1725-1705
1725-1705
1750-1740
1775
1685-1665
1685-1665
1725-1708
1670-1663
1700-1680
5.80-5.87
5.80-5.87
5.71-5.75
5.63
5.94-6.01
5.94-6.01
5.80-5.85
5.99-6.01
5.88-5.95
k
k
k
k
k
k
k
k
k
-
f. Aril
g. Diaril
h. a-diketon
i. -diketon (enol)
j. 1,4-Kinon
k. Keton
1670-1660
1730-1710
1640-1540
1690-1660
2150
5.99-6.02
5.78-5.85
6.10-6.50
5.92-6.02
4.65
k
k
k
k
k
2. Aldehitler
a. Karbonil esneme titreimleri Doymu alifatik a, doymam alifatik a,., doymam alifatik Aril
b. C-H esneme titreimleri
1740-1720
1705-1680
1680-1660
1715-1695
2900-2820
2775-2700
5.75-.81
5.87-5.95
5.95-6.02
5.83-5.90
3.45-3.55
3.60-3.70
k
k
k
k
z
z
3. Ester esneme titreimleri
a. Doymu asiklik
b. Doymu siklik laktonlar (ve daha byk halkalar) -Laktonlar -Laktonlar
c. Doymam Vinil ester tipi a, doymam ve aril a, doymam -lakton a, doymam -lakton
1750-1735
1750-1735
1780-1760
1820
1800-1770
1730-1717
1730-1717
1760-1740
1800
5.71-5.76
5.71-5.76
5.62-5.68
5.5
5.56-5.65
5.78-5.82
5.78-5.82
5.68-5.75
5.56
k
k
k
k
k
k
k
k
k
-
, doymam lakton
d. a-Ketoesterler
e. -Ketoesterler (enol)
f. Karbonatlar
1755-1740
1650
1780-1740
5.70-5.75
6.06
5.62-5.75
k
k
k
4. Karboksilik Asitler
a. Karbonil esneme titreimleri Doymam, alifatik a, doymam, alifatik Aril
b. Karboksil esnemesi (bal)
c. Karboksilat esnemesi
1725-1700
1715-1680
1700-1680
2700-2500
1610-1650
1400-1300
5.80-5.88
5.88-5.95
5.88-5.95
3.70-4.00
6.21-6.45
7.15-.7.69
k
k
k
z k
k
5. Anhidrit esneme titreimleri
a. Doymu, asiklik
b. a, doymam ve aril ve asiklik
c. Doymam, 5 yeli halka
d. a, doymam, 5 yeli halka
1850-1800
1790-1740
1830-1780
1770-1720
1870-1820
1800-1750
1850-1800
5.41-5.56
5.59-5.75
5.47-5.62
5.65-5.81
5.35-5.49
5.56-5.71
5.41-5.56
k
k
k
k
k
k
k
6. Ail halojenr esneme titreimleri
-
a. Ail fluorr
b. Ail klorr
c. Ail bromr
d. a, doymam ve aril
e. COF2
f. COCl2
g. COBr2
1850
1795
1810
1780-1750
1750-1720
1928
1828
1828
5.41
5.57
5.53
5.61-5.72
5.72-5.82
5.19
5.47
5.47
k
k
k
k
k
k
k
k
7. Amidler
-
a. Karbonil esneme titreimleri Primer kat ve deriik zelti Primer seyreltik zelti Sekonder kat ve deriik zelti Sekonder seyreltik zelti Tersiyer kat ve tm zeltiler Siklik laktamlar seyreltik zelti Siklik, laktamlar seyreltik zelti Siklik, laktamlar bir baka halkaya bal, seyreltik zelti Siklik laktamlar seyreltik zelti Siklik Laktamlar, bir baka halkaya bal, seyreltik zelti reas asiklik reas, siklik, 6 yeli halka reas, siklik, 5 yeli halka retanlar midler, asiklik midler, siklik 6 yeli halka
, doymam 6 yeli halkamidler, siklik midler siklik 5 yeli halka midler, siklik, a, doymam 5 yeli halka
b. N-H esneme titreimleri Primer, serbest Primer bal Sekonder, serbest Sekonder, balanm
c. N-H eilme titreimleri Primer amidler, seyreltik zelti Sekonder amidler, seyreltik zelti
1650
1690
1680-1630
1700-1670
1670-1630
1680
1700
1750-1700
1760-1730
1780-1770
1660
1640
1720
1740-1690
1710
1700
1710
1700
1730
1670
1770
1700
1790
1710
3500
3400
6.06
5.92
5.95-6.14
5.88-5.99
5.99-6.14
5.95
5.88
5.71-5.88
5.68-5.78
5.62-5.65
6.02
6.10
5.81
5.75-5.92
5.85
5.88
5.85
5.88
5.78
5.99
5.65
5.88
5.59
5.85
2.86
2.94
k
k
k
k
k
k
k
k
k
k
k
k
k
k
k
k
k
k
k
k
k
k
k
k
o
o
-
3350
3180
3430
3320-3140
1620-1590
1550-1510
2.99
3.15
2.92
3.0-3.2
6.17-6.29
6.45-6.62
o
o
o
o
k
k
C. eitli Kromofor Gruplar
1. Alkol ve fenoller
-
a. O-H esneme titreimleri Serbest O-H Molekller aras hidrojen ba (seyreltmekle deien) Tek kprl bileikler Polimerik asosiasyon Molekl ii hidrojen ba (seyreltmekle deimeyen) Tek kprl bileikler Kelat bileikleri
b. O-H eilme ve C-O esneme titreimleri Primer alkoller Sekonder alkoller Tersiyer alkoller Fenoller
3650-3590
3550-3450
3400-3200
3570-3450
3200-2500
1050
1350-1260
1100
1350-1260
1150
1410-1310
1200
1410-1310
2.74-2.79
2.82-2.90
2.94-3.13
2.08-2.90
3.1-4.0
9.5
7.4-7.9
9.1
7.4-7.9
8.7
7.1-7.6
8.3
7.1-7.6
d,
d,
k,y
d.
z,y
k
k
k
k
k
k
k
k
2. Aminler
a. N-H esneme titreimleri Primer, serbest Sekonder, serbest minler (N-H) Amin tuzlar
b. N-H eilme titreimleri Primer Sekonder Amin tuzlar
c. C-N titreimleri Aromatik, primer Aromatik, Sekonder Aromatik, tersiyer
3500
3400
3500-3310
3400-3300
3130-3030
1650-1590
1650-1550
1600-1575
2.86
2.94
2.86-3.02
2.94-3.03
3.2-3.3
6.06-6.29
6.06-6.45
6.25-6.35
o
o
o
o
o
k,o
z
k
-
Alifatik 1500
1340-1250
1350-1280
1360-1310
1200-1020
6.67
7.46-8.00
7.41-7.81
7.36-7.64
8.2-9.8
k
k
k
k
z
3. Doymam azotlu bileikler
a. C=N esneme titreimleri Alkil nitriller Doymam alkil nitriller Aril nitriller sosiyanatlar sosiyanrler
b. C=N-esneme titreimleri (iminler, oksimler) Alkil bileikleri Doymam bileikler
c. N=N-esneme titreimleri Azo bileikleri
d. N=C=N- esneme titreimleri Diimidler
e. N13 esneme titreimleri azotrler
f. C-NO2 nitro bileikleri aromatik Alifatik
g. O-NO2 Nitratlar
h. C-NO nitroso bileikleri
i. O-NO Nitritler
2260-2240
2235-2215
2240-2220
2275-2240
2220-2070
1690-1640
1660-1630
1630-1575
2155-2130
2160-2120
1340-1180
1570-1500
1370-1300
1570-1550
1650-1600
4.42-4.46
4.47-4.51
4.46-4.50
4.40-4.46
4.50-4.83
5.92-6.10
6.02-6.14
6.14-6.35
4.64-4.70
4.63-4.72
4.76-8.48
6.37-6.67
7.30-7.70
6.37-6.45
6.06-6.25
o
o
o
o
o
d
d
d
k
k
k
k
k
k
k
-
1300-1250
1600-1500
1680-1650
1625-1610
7.70-8.00
6.25-6.67
5.95-6.06
6.15-6.21
k
k
k
k
4. Halojenli bileiklerde C-X esneme titreimleri
a. C-F
b. C-Cl
c. C-Br
d. C-I
1400-1000
800-600
600-500
500
7.1-10.0
12.5-16.6
16.6-20.0
20
k
k
k
k
5. Slfr bileikleri
a. S-H esneme titreimleri C=S esneme titreimleri S=O Esneme titreimleri slfoksitler Slfonlar Slfitler Slfonil klorrler
2600-2550
1200-1050
1070-1030
1160-1140
1350-1300
1230-1150
1430-1350
1185-1165
3.85-3.92
8.33-9.52
9.35-9.71
8.62-8.77
7.41-7.69
8.13-8.70
7.00-7.41
8.44-8.59
z
k
k
k
k
k
k
k
k
-
Slfoamidler Slfonik asitler
1370-1340
1180-1140
1350-1300
1210-1150
1060-1030
650-
7.30-.7.46
8.48-8.77
7.41-7.69
8.27-8.70
9.43-9.71
15.4
k
k
k
k
k
d:deiken k: kuvvetli o: orta : iddetli z: zayf y: yaygn (geni)
