La espectroscopía infrarroja (IR) es una herramienta súper útil cuando se trata de analizar compuestos orgánicos. Como proveedor de compuestos orgánicos, he visto de primera mano cómo esta técnica nos ayuda a nosotros y nuestros clientes a comprender la naturaleza de estos compuestos. Entonces, profundicemos en cómo funciona la espectroscopía infrarroja para los compuestos orgánicos.
Los conceptos básicos de la espectroscopía infrarroja
En primer lugar, ¿qué es la luz infrarroja? Bueno, es un tipo de radiación electromagnética que tiene una longitud de onda más larga que la luz visible. No puedes verlo, pero puedes sentirlo como calor. Cuando hablamos de espectroscopía infrarroja, estamos usando esta luz infrarroja para interactuar con compuestos orgánicos.
Los compuestos orgánicos están formados por átomos conectados por enlaces químicos. Estos enlaces son como pequeños resortes que pueden estirarse, doblarse y vibrar. Cada tipo de enlace tiene un conjunto específico de vibraciones permitidas, y estas vibraciones tienen energías características.
La luz infrarroja tiene energías que coinciden con las energías de estas vibraciones de enlace. Cuando la luz infrarroja brilla en un compuesto orgánico, el compuesto puede absorber la luz si la energía de la luz coincide con la energía necesaria para hacer que un enlace particular vibre.
La instrumentación
Las partes principales de un espectrómetro infrarrojo son la fuente de luz, el soporte de muestra, el monocromador y el detector.
La fuente de luz produce una amplia gama de longitudes de onda infrarrojas. La muestra se coloca en el soporte de la muestra. Puede ser en forma de líquido, sólido o gas. Para los líquidos, a menudo usamos una película delgada entre dos placas de sal (generalmente hechas de bromuro de potasio, KBR, porque es transparente a la luz infrarroja). Los sólidos pueden estar al tanto de KBR y presionarse en un pellet.
El monocromador es como un filtro. Selecciona una longitud de onda específica de luz infrarroja a la vez y la envía a través de la muestra. A medida que el monocromador escanea a través de diferentes longitudes de onda, el detector mide cuánto de la luz es absorbida por la muestra en cada longitud de onda.
Leyendo el espectro infrarrojo
El resultado de un experimento de espectroscopía infrarroja es un espectro infrarrojo. Es un gráfico con el eje x que muestra el número de onda (una medida relacionada con la longitud de onda de la luz infrarroja, generalmente en unidades de cm⁻¹) y el eje y - que muestra la absorbancia o transmitancia.
La absorbancia es una medida de cuánta luz ha absorbido la muestra, mientras que la transmitancia es la fracción de la luz que pasa a través de la muestra. Un pico en el espectro significa que el compuesto ha absorbido la luz infrarroja en ese número de onda particular.
Cada tipo de enlace en un compuesto orgánico tiene un rango característico de números de onda donde absorbe la luz infrarroja. Por ejemplo, un enlace de carbono - hidrógeno (C - H) típicamente absorbe en el rango de 2800 - 3000 cm⁻¹. Un doble enlace de carbono - oxígeno (C = O), como en un cetón o aldehído, absorbe alrededor de 1700 cm⁻¹.
TomemosAcrilonitriloComo ejemplo. El acrilonitrilo tiene un doble enlace de carbono (C = C) y un enlace triple de nitrógeno de carbono (C≡N). El enlace C = C mostrará un pico de absorción de alrededor de 1600 - 1680 cm⁻¹, y el enlace C≡N tendrá un pico de alrededor de 2200 - 2260 cm⁻¹. Puedes encontrar más sobreAcrilonitriloy sus propiedades en nuestro sitio web.
Aplicaciones para proveedores de compuestos orgánicos
Como proveedor de compuestos orgánicos, la espectroscopía infrarroja es invaluable. Nos ayuda en el control de calidad. Cuando recibimos un lote de un compuesto orgánico de un fabricante, podemos usar la espectroscopía IR para confirmar su identidad. Comparamos el espectro de la muestra recibida con un espectro conocido del compuesto puro. Si los picos coinciden, es una buena indicación de que tenemos el compuesto correcto.
También nos ayuda a detectar impurezas. Las impurezas tienen sus propios picos de absorción infrarroja característica. Si vemos picos adicionales en el espectro de nuestra muestra, significa que hay impurezas presentes. Luego podemos tomar medidas para purificar el complejo o decidir si aceptar el lote.
Para nuestros clientes, podemos proporcionar espectros infrarrojos junto con los compuestos orgánicos que suministramos. Esto les da confianza en la calidad y la identidad de los productos que están comprando. Pueden usar los espectros para sus propios procesos de investigación o fabricación.
Interpretando espectros complejos
A veces, interpretar espectros infrarrojos puede ser un poco complicado, especialmente para compuestos orgánicos complejos. Puede haber picos superpuestos, y la presencia de diferentes grupos funcionales puede afectar la posición y la intensidad de los picos.
Por ejemplo, si un compuesto tiene múltiples enlaces de carbono -oxígeno en diferentes entornos químicos, los picos C = O podrían cambiar de sus posiciones típicas. Además, la unión de hidrógeno puede tener un gran impacto en la absorción infrarroja de enlaces que involucran hidrógeno, como los enlaces O - H o N - H.
Pero con la experiencia y la ayuda de las bibliotecas de espectros de referencia, generalmente podemos descubrir qué está sucediendo en el espectro. También podemos usar otras técnicas analíticas, como la espectroscopía de resonancia magnética nuclear (RMN), en combinación con la espectroscopía IR para obtener una imagen más completa de la estructura del compuesto.
Limitaciones de la espectroscopía infrarroja
Si bien la espectroscopía infrarroja es una gran herramienta, tiene algunas limitaciones. No puede decirnos la estructura exacta de un compuesto por sí solo. Por ejemplo, dos compuestos diferentes con los mismos grupos funcionales podrían tener espectros infrarrojos muy similares.
También tiene algunos problemas de sensibilidad. Si la concentración de un grupo funcional particular en un compuesto es muy baja, el pico de absorción correspondiente podría ser demasiado débil para detectar. Y en algunos casos, las vibraciones simétricas en una molécula no dan como resultado un cambio en el momento dipolar, por lo que no absorben la luz infrarroja y no aparecen en el espectro.
Cómo lo usamos en nuestro negocio
En nuestras operaciones de día a día como proveedor de compuestos orgánicos, realizamos pruebas de espectroscopía infrarroja regularmente. Tenemos un laboratorio bien equipado con un espectrómetro infrarrojo de alta calidad. Cuando llega un nuevo envío, tomamos una pequeña muestra y la ejecutamos a través del espectrómetro.
Mantenemos registros detallados de los espectros para cada lote de compuestos que recibimos y suministramos. Esto nos ayuda en caso de que haya alguna pregunta de nuestros clientes sobre la calidad o identidad de los productos. Si estás interesado enAcrilonitriloO cualquier otro compuesto orgánico que suministremos, podemos compartir los espectros infrarrojos relevantes con usted.
Conclusión
La espectroscopía infrarroja es una técnica sorprendente para analizar compuestos orgánicos. Nos brinda información valiosa sobre los grupos funcionales presentes en un compuesto, lo que nos ayuda a controlar la calidad, detección de impurezas y proporcionar a nuestros clientes productos confiables.
Si está buscando compuestos orgánicos de alta calidad y desea garantizar su identidad y pureza, estamos aquí para ayudar. Nuestro equipo de expertos siempre está listo para ayudarlo con cualquier pregunta que pueda tener sobre los compuestos que suministramos y las técnicas analíticas que utilizamos. No dude en comunicarse con nosotros para obtener más información o comenzar una discusión de adquisiciones.
Referencias
- Silverstein, RM, Webster, FX y Kiemle, DJ (2014). Identificación espectrométrica de compuestos orgánicos. Wiley.
- Pavia, DL, Lampman, GM, Kriz, GS y Vyvyan, Jr (2015). Introducción a la espectroscopía: una guía para estudiantes de química orgánica. Aprendizaje de Cengage.
