[Wade L.G.] - Química Orgánica Tomo 1

5 2 0 CAPÍTULO 12 Espectroscopia infrarroja y espectrom etría d e masas
Los enlaces triples carbono-carbono en los alquinos son más fuertes y rígidos que los enlaces
sencillos o dobles carbono-carbono y absorben la luz infrarroja a frecuencias más altas.
La mayoría de los enlaces triples C ^ C de los alquinos tienen frecuencias de estiramiento de
entre 2100 y 2200 cm~ Los alquinos terminales por lo regular dan señales de estiramiento
del C = C pronunciadas de intensidad moderada. Sin embargo, la absorción de estiramiento del
C = C de un alquino interno puede ser débil o estar ausente debido a la simetría del enlace triple
disustituido con un momento dipolar muy pequeño o de cero.
R — C = C — H e s t ir a m ie n t o d e l C ^ C o b s e r v a d o d e e n t r e 2 1 0 0 y 2 2 0 0 c m _ l
alquino terminal
(fies pequeño o cero
v
R — C = C — R '
alquino interno
e l e s t i r a m i e n t o d e l C ^ C p u e d e s e r d é b i l o e s t a r a u s e n t e
1 2 -7 B Estiramiento del enlace carbono-hidrógeno
Los alcanos, alquenos y alquinos también tienen frecuencias características de estiramiento del
C— H. Los enlaces carbono-hidrógeno que involucran átomos de carbono con hibridación sp*
por lo general absorben a frecuencias justo debajo (a la derecha de 3000 cm -1). Aquellos que
involucran átomos de carbono con hibridación sp2 absorben a frecuencias justo arriba (a la
izquierda) de 3000 cm -1 . Explicamos esta diferencia por medio de la cantidad de carácter s en
el orbital del carbono empleado para formar el enlace. El orbital s está más cerca del núcleo que
los orbitales p y resultan enlaces más resistentes y rígidos a partir de los orbitales con más
carácter s. Incluso si la absorción del C = C de un alqueno es débil o está ausente, el estiramiento
del C— H insaturado arriba de 3000 cm -1 revela la presencia del enlace doble.
Un orbital sp* tiene un cuarto de carácter s, y un orbital sp2 tiene un tercio de carácter s.
Esperamos que el enlace del orbital sp2 sea ligeramente más fuerte, con una frecuencia de vibración
más alta. El enlace C—H de un alquino terminal se forma usando un orbital híbrido sp,
con aproximadamente un medio de carácter s. Este enlace es más rígido que un enlace C— H
que usa un carbono con hibridación sp* o sp1, y absorbe a una frecuencia más alta: alrededor
de 3300 c m "1.
Frecuencias de estiramiento de los enlaces C— H: sp > sp1 > sp*
H oon hibridación sp*, un cuarto de carácter s 2800-3000 cm - 1
C = C oon hibridación sp2, un tercio de carácter s 3000-3100 cm - 1
H
—C = C —H oon hibridación sp, un medio de carácter s 3300 cm - 1 (pronunciada)
1 2 -7 C Interpretación de los espectros IR de los hidrocarburos
para re so lve r
C o n s e j o _____ problem as
El estiramiento del = C —H
insaturado, a la izquierda de
3000 cm"1, debe alertarlo para
que busque un estiramiento
débil del C=C.
La figura 12-7 compara los espectros IR del hexano, hex-l-eno y (Z)-oct-2-eno. El espectro del
hexano es similar al del octano (figura 12-6). Las frecuencias de estiramiento de los C— H
forman una banda de entre 2800 y 3000 cm -1, y las bandas en la región de la huella digital se
deben a las vibraciones de flexión explicadas para la figura 12-6. Este espectro simplemente
indica la ausencia de cualquier grupo funcional activo en el IR.
El espectro del hex-l-eno muestra absorciones adicionales características de un enlace doble.
El estiramiento del C— H en 3080 cm " 1 corresponde a los enlaces = C —H de alqueno que involucran
carbonos con hibridación sp1. La absorción en 1642 cm -1 resulta del estiramiento del
enlace doble C = C . (La banda pequeña en 1820 cm -1 es probablemente un armónico al doble
de la frecuencia de la banda intensa en 910 cm -1).
El espectro del (Zyoct-2-eno (figura 12-7c) se parece al espectro del hex-l-eno, a excepdón
de que la absorción del estiramiento del C = C en 1660 cm -1 es muy débil en el (Z)-oct-
2-eno debido a que el enlace doble disustituido tiene un momento dipolar muy pequeño. Aun