Espectroscopia

COPYRIGHT 1998

“Espectroscopía”

Sigma-Aldrich Co.

2.90
2.88
2.85

3.60

6.63

6.76
6.79

7.0

6.5

6.0

5.5

5.0

4.5

4.0

3.5

3.0

2.83
2.81

2.94

2.92

6.74

7.00
6.97
7.03

7.14

7.11

6.66

ALL RIGHTS RESERVED

2.5

Dr. Lázaro Martínez Juan Manuel
Comisión 2
“Curso 2014”

El espectro electromagnético es el intervalo de todas las
frecuencias posibles, desde cero hasta el infinito. En lapráctica,
en el espectro se representan desde las bajas frecuencias de
radio hasta las altas frecuencias de los rayos gamma.

TÉCNICA
ESPECTROSCÓPICA

INFORMACIÓN OBTENIDA

Rayos X

Estructura total de la molécula incluida la
estereoquímica de la misma a partir de las
posiciones relativas de los átomos.

Ultravioleta-Visible

Existencia de cromóforos y/o conjugación en la
molécula a partir delas absorciones observadas.

Infrarrojo

Grupos funcionales a partir de las absorciones
observadas.

Espectrometría de
masas (*)

Formula molecular y subestructuras a partir de los
iones observados.

Resonancia
Magnética Nuclear
(RMN)

Grupos funcionales, subestructuras,
conectividades, estereoquímica, etc… a partir de
datos de desplazamiento químico, áreas de los
picos y constantes de acoplamientoobservadas.

Cristalografía de Rayos-X

Cristalografía de Rayos-X

Cristalografía de Rayos-X

Espectrometría de Masa
Tubo analizador curvado sobre el que
existe un fuerte campo magnético. La
curvatura de la trayectoria depende de la
masa y de la carga del ión (m/z)

Los impactos son
transformados en un
espectro de masas. Escala
12C
Bombardeo de la muestra con una
corriente de electrones aalta
velocidad

Espectrometría de Masa
EL ESPECTRO DE MASAS DE LOS ELEMENTOS.
Elementos monatómicos

Se obtienen tantas señales como isótopos tiene el elemento. La intensidad de la señal
está relacionada con la abundancia del isótopo
“Espectro del boro”
boro-10

23

boro-11

100

Abundancia de
isótopos en la
escala 12C

El boro tiene dos isótopos (B-10 y B-11)
¿en qué abundancias?

19 y 81 %respectivamente
¿Cuál es la masa atómica
relativa del boro?

Ar 

(23·10)  (100·11)
 10,8
123

Espectrometría de Masa
EL ESPECTRO DE MASAS DE LOS COMPUESTOS ORGÁNICOS.
2.1.- Origen de los fragmentos
El la cámara de ionización se forma el ión molecular
M+
El ión molecular es inestable y en muchas ocasiones
se fragmenta
Sólo las especies cargadas producen el EM

Pico base, la línea
más alta a la quenormalmente se le
asigna el valor 100.
Representa al ión más
abundante de todos
los que se forman.

M·+ → X+ + Y·

Línea producida por el
ión molecular, el mayor
que pasa por el equipo

Espectrometría de Masa
Reglas de fragmentación de los compuestos orgánicos
1ª REGLA: “Los enlaces Carbono-Carbono se escinden con preferencia
en los puntos de ramificación”. La carga positiva quedará sobre elcarbocatión más estable.

2ª REGLA: “Los enlaces dobles o sistemas de dobles enlaces (entre ellos los
aromáticos) favorecen la escisión de los enlaces arílicos y bencílicos”. La
carga positiva quedará normalmente formando un carbocatión arílico o bencílico. En
este último caso da lugar a la formación del ión tropílio (C7H7+) que es más estable
que aquel al ser aromático.

Espectrometría de Masa
3ªREGLA: “Los heteroátomos favorecen la fragmentación de los
enlaces del átomo de Carbono que soporta al heteroátomo”

Espectrometría de Masa
EL ESPECTRO DE MASAS Y LA FÓRMULA DE LOS COMPUESTOS.
USO DEL EM DE BAJA RESOLUCIÓN PARA
ENCONTRAR LA MASA FÓRMULA RELATIVA
En la mayoría de casos, el ión más grande que recorre el equipo es el ión molecular

La masa fórmula relativa de este compuesto es 72.
Conesta información (Masa molecular), y otras relativas a los elementos que
forman el compuesto, se pueden hacer una estimación de la fórmula.

Espectrometría de Masa
USO DEL EM DE ALTA RESOLUCIÓN PARA
ENCONTRAR LA FÓRMULA MOLECULAR.

Las masas isotópicas exactas nos permiten diferenciar
entre compuestos.

Combinación
atómica

Masa
exacta

C3H8

44.0624

CH3CHO

44.0261

1H

1.0078

12C

12.0000...