Exercícios sobre Ressonância Magnética Nuclear

Prova 2 Métodos de Identificação de Compostos Orgânicos Prof Gustavo Machado Farmácia Generalista 1 Composto 1H NMR spectrum CDCl3 500 MHz 1H NMR spectrum CDCl3 500 MHz Positive EI Mass Spectrum 2 Composto C6H11O2Br MW 194 IR Spectrum Positive EI Mass Spectrum Positive EI Mass Spectrum 3 Composto C3H7OCl MW 94 IR Spectrum 1H NMR spectrum CDCl3 500 MHz 2H 2H 2H 1H exchanges 1H NMR spectrum CDCl3 500 MHz 2H 1H exchanges 2H 39 385 38 375 37 365 36 355 Positive EI Mass Spectrum 95 93 78 76 58 28 27 14 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 105 110 115 120 MZ Positive EI Mass Spectrum 58 28 27 14 4 Composto C5H12O2 MW 104 IR Spectrum Transmittance 70 60 50 40 30 20 10 3500 3000 2500 2000 1500 1000 Wavenumber cm1 2993 2948 2831 1656 1460 1375 1182 1084 829 1H NMR spectrum CDCl3 500 MHz 6H 6H 1H NMR spectrum CDCl3 500 MHz 6H 6H Positive EI Mass Spectrum 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 73 89 72 43 28 27 14 13 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 MZ 5 Composto C16H35N MW 241 IR Spectrum 1H NMR spectrum CDCl3 500 MHz 1H NMR spectrum CDCl3 500 MHz Positive EI Mass Spectrum Bons estudos 1H NMR spectrum CDCl3 500 MHz Prova 2 Métodos de Identificação de Compostos Orgânicos Prof Gustavo Machado Farmácia Generalista Aluna OBS 1 Em todos os compostos foi realizado o cálculo de IDH OBS 2 Todos os espectros foram analisados mas a foi a técnica de RMN a usada como critério definitivo para concluir a análise OBS 3 Na questão 2 eu analisei as duas fragmentações mais importantes apesar de terem várias que são a clivagem do Br e do grupo COOH porém se você quiser posso falar das outras 1 Composto 1H NMR spectrum CDCl3 500 MHz 1H NMR spectrum CDCl3 500 MHz 2H 1H NMR spectrum CDCl3 500 MHz 2H 2H 1H Positive EI Mass Spectrum 39 41 50 51 60 70 77 90 91 100 105 110 120 130 133 140 148 MZ Analisando o IR Analisando inicialmente a região de impressão digital deformação angular da ligação RCOR com a presença de uma banda fina e de intensidade média na faixa 13001100 cm1 Em 1680 cm1 há a presença de uma banda fina e intensa que pode ser atribuída as deformações da ligação CO Entre 2800 3060 cm1 apresenta levemente características de um anel aromático porém pela presença da ligação CO ocorrem deformações dessa banda a tornando fina e de sinal médio além disso na região de 20001600 cm1 essas bandas pequenas e de sinal fraco em conjunto com as bandas na região de 1000 cm1 reforçam a possibilidade de um anel aromático Analisando o EM O espectro de massas mostra o M 105 com isso subtraímos 148 que é o íon molecular de M 148105 43 o que pode indicar uma fragmentação entre Outra quebra que é possível observar é a no valor de 77 o benzeno tem massa molecular 78 o que pode indicar que ele foi quebrado e ficou com uma carga positiva Analisando o RMN Entre 1 ppm e 2 o tripleto com 3 hidrogênios indica um grupo metila ligado a um CH2 que é responsável pela formação do tripleto mais a frente ainda na região de 2 ppm é possível observar um sexteto que indica o desboramento que é dado pela ligação CH2CH2CH3 O pico a frente é referente ao tripleto gerado pela ligação CH2 estar sendo desblindada pela presença da carbonila E na região entre 7 e 8 ppm características do pico de anel aromaático Possível estrutura chemical structure 2 Composto C6H11O2Br MW 194 IR Spectrum Transmittance 2942 1711 1420 1185 Wavenumber cm1 1H exchanges 2H 2H 2H 2H 2H 2H 2H Analisando o IR Deformação axial de OH larga e intensa na faixa 34002400 cm1 além disso é possível observar também uma banda intensa e fina que é característica da deformação axial de CO na faixa 17301700 cm1 e abaixo dessa região há a formação do que parece ser uma banda característica de ligação CX como a fórmula molecular foi fornecida é possível confirmar a presença do Br Analisando o EM No EM é possível ver que após o íon molecular ainda é visível mais 2 pequenos picos que são característicos da fragmentação do bromo M2 A fragmentação de 115 possivelmente é dada por C6H11O2 em seguida as próximas fragmentações com valor 60 podem ser atribuídas ao grupo CH3COOH Analisando o RMN Como há 3 multipletos que contém 2H cada isso é resultado das ligações CH2 que geram n1 sinais na região entre 1 e 2 ppm mostram a presença apenas de ligações simples de carbonos sp3 O deslocamento em aproximadamente 24 ppm é dado ao CH2Br que promove maior desblindagem e o tripleto se da por n1 sinais Em 34 ppm é o H do CH2 COOH que apresenta maior desblindagem de todos Já o sinal após 7 ppm com excharge é do H da ligação COOH Com isso juntando todas as informações a estrutura descrita se assemelha a estrutura abaixo 3 Composto 1H NMR spectrum CDCl3 500 MHz 2H 2H 2H 1H exchanges 1H NMR spectrum CDCl3 500 MHz 2H 1H exchanges 2H 2H Analisando o IR É possível observar uma banda larga e intensa na região de 3352 nm essa banda se assemelha muito a deformação da ligação OH um pouco mais abaixo na região próxima à 3000 nm uma banda mais fina e também intensa está levemente sobreposta a banda da ligação OH podendo podendo ser caracterizada pelas deformações axiais da ligação CH sp3 Além disso há presença de deformações angulares do grupo metila na região próxima à 1500 nm que podem sofrer alterações ou leves deslocamentos dado a influência de um halogênio na molécula Na região de impressão digital é possível observar em 721 nm uma banda fina e intensa que é característica de halogênios o que é confirmado pela fórmula molecular fornecida que indica a presença de um átomo de cloro Analisando o EM Usando a regra do IDH Índice de deficiência de hidrogênio para calcular o número de insaturações é possível observar que não a presença de ligações duplas ou triplas Com issoanalisando o espectro de massas a diferença entre o íon molecular e o pico base indica a fragmentação em íon cloreto e o resto da cadeia contendo o grupo álcool como radical Analisando o RMN No RMN podemos verificar a presença de um quinteto que pode ser atribuído a um grupo CH2 entre outros 2 grupos CH2 com isso se tem 4 hidrogênios gerando n1 sinais ou seja gerando um quiteto como mostrado acima esse deslocamento pode ser descrita pelo CH2 estar próximo ao Cl e também próximo ao OH Analisando o espectro de 1HRMN é possível verificar um duplo tripleto entre 365 ppm e 39 ppm essa diferença de deslocamento pode ser atribuída as diferenças de eletronegatividade entre o OH e o Cl o tripleto é dado por n1 desdobramentos Podendo ser o composto 3cloro1propanol 4 Composto C5H12O2 MW 104 IR Spectrum 1H NMR spectrum CDCl3 500 MHz 6H 6H 1H NMR spectrum CDCl3 500 MHz 6H 6H Analisando o IR É possível observar que não a presença de bandas na região de 3400 cm1 o que indica a falta de ligações OH na molécula em seguida na região próxima à 3000 cm1 há a presença de bandas finas e intensas que indica a presença de deformações axiais de CH e de deformações axiais CO na faixa 13001000 cm1 o que indica ser um éter Analisando o EM Nesse caso ao analisarmos o EM é possível observar que a molécula não apresenta íon molecular ou seja o cátion molecular com mesma massa do composto pode não ser estável o bastante para ser detectado pelo equipamento Todavia como já se sabe qual a sua massa molecular ela será usada para supor possíveis fragmentações então 1047331 que pode indicar a fragmentação do íon CH3O duas vezes uma vez que a molécula é simétrica Enquanto 10489 15 podendo ser a fragmentação de 2 CH3 é importante lembrar que essas são apenas possibilidades de como a fragmentação pode ocorrer uma vez que os radicais CH3 não são muito estáveis e são reativos Outra possível fragmentação pode ser apenas das metilas ramificadas enquanto o resto da estrutura permanece como cátion molecular Analisando o RMN Para o RMN usando os dados calculados pelo IDH índice de deficiência de hidrogênio é possível verificar que não há a presença de insaturações na molécula com isso a presença de grupos funcionais contendo CO é descartada restando apenas as funções álcool e éter Pela presença de dois simpletos com diferença significativa de blindagemé possível concluir que a molécula apresenta um alto grau de simetria no qual os grupos diretamente ligados aos éteres são quimicamente equivalentes e possuem maior grau de desblindagem Como há há o que parece ser um dupleto na região em aproximadamente 13 ppm característico de um grupo metila há a presença de apenas um sinal pois os dois grupos metila são quimicamente equivalentes e se desdobram em n1 sinais Já o sinal após 3 ppm é referente aos CH3 ligados diretamente ao O que acoplam entre si no caso a ligação descrita seria a ligação H3COC Sugerindo então como possível estrutura a molécula abaixo 5 Composto C16H35N MW 241 IR Spectrum 1H NMR spectrum CDCl3 500 MHz Analisando o IR É possível perceber na região entre 35003000 cm1 deformações axiais de ligação NH Também é possível observar a presença de deformações angulares de NH banda em 1500 cm1 que são características de aminas secundárias e deformação axial de CN na faixa 13501000 cm1 Analisando o EM Quando subtraímos o íon molecular pelo pico base chegamos no valor de 99 o que pode indicar que a gramentação mais estável pode ser a do fragmento C6H14N uma vez que poucos fragmentos moleculares são vistos no EM Analisando o RMN A presença de um quarteto que contém 6H em aproxidamente 1ppm indica a presença de 2 grupos CH3 equivalentes que estão mais afastados do grupo amina Em 12 ppm há a presença de um singleto com 20H nessa região isso é caracterizado pela presença de grupos CH2 equivalentes Os picos em forma de quarteto em 26 ppm são do grupo ligado diretamente ao NH que desblinda de maneira mais eficiente a molécula enquanto em 16 ppm faz referência a quem se encontra próximo ao grupo NH o pico descrito como excharge é referente ao H ligado ao N A possível estrutura é a apresentada abaixo Bons estudos