6. identifikasi senyawa dengan spektroskopi [autosaved]
TRANSCRIPT
IDENTIFIKASI SENYAWA DENGAN SPEKTROSKOPI
TRESNA LESTARI
SPEKTROMETRI
• Teknik analisis instrumental untuk membantu analisis dan elusidasi struktur molekul senyawa
• Memprediksi jenis/golongan senyawa
• Mengetahui struktur molekul suatu senyawa
Tipe Spektroskopi• Spektroskopi Ultraviolet (UV) ---- Keadaan energi elektronik
Digunakan untuk ---- molekul konjugasi, gugus karbonil, gugus nitro
• Spektroskopi Infrared (IR) ---- keadaan energi vibrasiDigunakan untuk ---- gugus fungsional, struktur ikatan
• Spektroskopi Massa ---- Penembakan elektron berenergi tinggiDigunakan untuk ---- berat molekul, keberadaan nitrogen, halogen
• Spektroskopi NMR ---- keadaan spin intiDigunakan untuk ---- bilangan, tipe dan posisi relatif dari proton (inti hidrogen dan inti karbon 13)
STRUKTUR MOLEKUL
UV NMR
MSIR
Gugus Kromofor
Gugus Fungsi BM dan Pola Fragmentasi
Lingkungan Proton
Spektrometri UV-Vis
• Teknik analisis dengan memakai sumber radiasi elektromagnetik (REM) ultraviolet dekat (190-380 nm) dan ultraviolet jauh (380-780 nm) dengan menggunakan alat spektrofotometer
• Absorbsi cahaya UV-Vis mengakibatkan transisi elektron dari orbital keadaan dasar yang berenergi rendah ke orbital keadaan tereksitasi yang berenergi lebih tinggi
Interaksi REM - Materi
Absorpsi dan Emisi
Gelombang Elektromagnetik
Visible Light (Cahaya Tampak):Ungu –Nila –Biru –Hijau –Kuning –Jingga -Merah
Syarat Terjadinya Absorpsi Radiasi UV/VIS oleh Senyawa
• Keberadaan Kromofor:
(1) aromatik (ikatan rangkap terdelokalisasi)
(2) ikatan rangkap terkonjugasi
(3) ikatan rangkap tiga
• Keberadaan auksokrom :
Substituen pada kromofor yang menghasilkan pergeseran panjang gelombang. Suatu auksokrom akan memperpanjang kromofor dan menghasilkan kromofor baru. Contoh : -OCH3, -OH, -Cl, -NH2
Perkiraan -Maksimum Struktur Induk Diena
Woodward-Fieser Rules for Dienes
Homoannular
(cisoid)Heteroannular
(transoid)
Parent =253 nm=214 nm =217 (acyclic)
Increments for:
Double bond extending conjugation 30 30
Alkyl substituent or ring residue 5 5
Exocyclic double bond 5 5
Polar groupings:
-OC(O)CH3 0 0
-OR 6 6
-Cl, -Br 5 5
-NR2 60 60
-SR 30 30
Transoid: 217 nm
Alkyl groups or ring residues: 3 x 5 = 15 nm
Calculated: 232 nm
Observed: 234 nm
Cisoid: 253 nm
Alkyl groups or ring residues: 2 x 5 = 10 nm
Calculated: 263 nm
Observed: 256 nm
CONTOH
Transoid: 214 nm
Alkyl groups or ring residues: 3 x 5 = 15 nm
Exocyclic double bond: 5 nm
Calculated: 234 nm
Observed: 235 nm
Cisoid: 253 nm
Alkyl groups or ring residues: 4 x 5 = 20 nm
Exocyclic double bond: 5 nm
Calculated: 278 nm
Observed: 275 nm
CONTOH
Contoh Spektrum UV
Contoh Spektrum UV
Woodward's Rules for Conjugated Carbonyl Compounds
Base values:
X = R
Six-membered ring or acyclic parent enone =215 nm
Five-membered ring parent enone =202 nm
Acyclic dienone =245 nm
X = H =208 nm
X = OH, OR =193 nm
Perkiraan -Maksimum Struktur Induk Keton dan Aldehid
Woodward's Rules for Conjugated Carbonyl Compounds
Increments for:
Double bond extending conjugation 30
Exocyclic double bond 5
Endocyclic double bond in a 5- or 7-membered ring for X = OH, OR
5
Homocyclic diene component 39
Alkyl substituent or ring residue 10
12
or higher 18
Polar groupings:
-OH 35
30
50
-OC(O)CH3 6
-OCH3 35
30
17
31
-Cl 15
12
-Br 30
25
-NR2 95
Solvent correction*: variable
max (calc'd) total
Woodward's Rules for Conjugated Carbonyl Compounds
Solvent max shift (nm)
Water + 8
chloroform -1
ether - 7
cyclohexane - 11
dioxane - 5
hexane - 11
Woodward's Rules for Conjugated Carbonyl Compounds
Acyclic enone: 215 nm
-Alkyl groups or ring residues: 10 nm
-Alkyl groups or ring residues: 2 x 12 = 24 nm
Calculated: 249 nm
Observed: 249 nm
CONTOH
Five-membered ring parent enone:
202 nm
-Alkyl groups or ring residues: 2 x 12 = 24 nm
Exocyclic double bond: 5 nm
Calculated: 231 nm
Observed: 226 nm
Carboxylic acid: 193 nm
-Alkyl groups or ring residues: 10 nm
-Alkyl groups or ring residues: 12 nm
Calculated: 215 nm
Observed: 217 nm
Ester: 193 nm
-Alkyl groups or ring residues: 10 nm
-Alkyl groups or ring residues: 12 nm
Endocyclic double bond in 7-membered ring: 5 nm
Calculated: 220 nm
Observed: 222 nm
CONTOH
Aldehyde: 208 nm
-Alkyl groups or ring residues: 10 nm
-Alkyl groups or ring residues: 2 x 12 = 24 nm
Calculated: 242 nm
Observed: 242 nm
Aldehyde: 208 nm
Extended conjugation: 30 nm
Homodiene component: 39 nm
-Alkyl groups or ring residues: 10 nm
-Alkyl groups or ring residues: 18 nm
Calculated: 304 nm
Observed: 302 nm
CONTOH
Spektroskopi Infra Merah
• Metode yang mengamati interaksi molekul dengan radiasi elektromagnetik yang berada pada daerah panjang gelombang 0,75-1.000 µm atau pada bilangan gelombang 13.000-10 cm-1
Pembagaian Daerah IR
Komponen grafik
• Transmitans % menyatakan banyaknya intensitas cahaya yang kembali ke detektor
• Wavenumber menyatakan panjang gelombang yang dipancarkan (cm-1)
baseline
peak
Math Composer 1. 1. 5http: / /www. mathcomposer. com
%T = intensitasintensitas orisinil
x 100
CH3COOH
3350 – frekuensi vibrasi stretching OH
2950 -- frekuensi vibrasi stretching CH alifatik asimetris
(intensitas kurang dari 2860 adalah frekuensi vibrasi stretching simetris
1425 -- Karakteristik penyerapan CH2
1065 -- Penyerapan C-O
Senyawa tersebut adalah cyclohexanol.
Spektrometri Massa
• Metode analisis instrumental yang dipakai untuk identifikasi dan penentuan struktur dengan menunjukkan massa relatif molekul komponen dan massa relatif hasil pemecahannya
Spektrum Massa
• Spektrum massa dipaparkan sebagai grafik batangan
• Tiap puncak menyatakan suatu fragmen molekul, disusun dari m/e kecil ke m/e besar
• Puncak tertinggi dalam spektrum disebut puncak dasar (base peak), diberi nilai intensitas 100%
• Puncak-puncak yang lebih kecil intensitasnya diukur relatif terhadap puncak dasar
TERIMAKASIH