C=C Alchini (Acetileni)

Analisi FTIR di leganti
organici

Lo spettro IR
Radiazione Infrarossa
Parte dello spettro elettromagnetico compreso tra le regioni del visibile e
delle microonde
0,8 μm (12500 cm -1 ) to 50 μm (200 cm -1 ).
Area di interesse
Regione vibrazionale dello spettro IR
2,5 μm (4000 cm -1 ) to 25 μm (400 cm -1 )
La radiazione è espressa nella regione IR vibrazionale in
numeri d’onda ( ν )
I numeri d’onda sono espressi in (cm -1 ), cioè il reciproco
della lunghezza d’onda (λ) espressa in centimetri:
ν (cm -1 ) = 1 / λ (cm)

Vibrazioni Molecolari
Energia associata all’assorbimento della radiazione IR è di
8-40 KJ/mole (2-10 Kcal/mole)
Le frequenze in questo intervallo di energia corrispondono
alle frequenze di stretching e di bending dei legami
covalenti con momento dipolare.
Stretching (richiede più energia del bending)
Simmetrico
Asimmetrico
Bending
Scissoring (in-plane bending)
Rocking (in-plane bending)
Wagging (out-of-plane bending)
Twisting (out of plane bending)

La spettrofotometria IR può essere usata per
distinguere un composto da un altro.
L’assorbimento di energia IR nei composti organici
è caratteristico per i diversi tipi di legami e di gruppi
funzionali
Lo spettro IR dà informazioni strutturali sulla
molecola.

Gli assorbimenti di ogni tipo di legame (N–H,
C–H, OH, C–X, C=O, C–O, C–C, C=C, C≡C,
C≡N, etc.) occupano precise porzioni della
regione IR vibrazionale

Medio IR (4000-400 cm -1 )
Nel medio IR si possono distinguere 4 regioni:
1. 4000-2500 cm -1 regione dello stretching X-H
2. 2500-2000 cm -1 regione del triplo legame
3. 2000-1500 cm -1 regione del doppio legame
4. 1500-600 cm -1 regione dell’ “impronta digitale”
(fingerprint)

Comuni bande di assorbimento IR di
gruppi funzionali organici
Numero d’onda (cm -1 )
3700-3600
3400-3300
3100-3000
3000-2850
2300-2200
1830-1650
1650
1500-650
Gruppo funzionale
O-H stretching
N-H stretching
C-H aromatici stretching
C-H alifatici stretching
CN stretching
C=O stretching
C=C stretching
Fingerprint

Lo spettro IR
Grafico dell’intensità dell’assorbimento (% Transmittanza,
asse y) vs. frequenza (numeri d’onda, asse x)

Principali bande di frequenza
O−H 3600 cm -1 (Acidi – molto ampia, Alcoli - ampia)
N−H 3300 - 3500 cm -1 (2, 1, 0 picchi – ammina 1°, 2°, 3°)
C≡N 2250 cm -1 (Nitrile)
C≡C 2150 cm -1 (Acetilene)
C=O 1685 - 1725 cm -1 (1715) (Carbonile)
C=C 1650 cm -1 (Alchene); 4 absorptions 1450-1600 (aromatico)
CH 2 1450 cm -1 (Gruppo Metilene)
CH 3 1375 cm -1 (Gruppo Metile)
C−O 900 - 1100 cm -1 (Alcoli, Acidi, Esteri, Eteri, Anidridi)
-C−H (Assorbimenti degli Alcani saturi: < 3000 cm -1 )
=C-H (Assorbimenti degli Alcheni: > 3000 cm -1 )
=C-H (Assorbimenti degli Aromatici: > 3000 cm -1 ) – Verificare a
1667 – 2000 cm -1
≡C-H (Assorbimenti degli Alchini: > 3000 cm -1 )

Criteri per l’identificazione di sostanze
organiche
Verifica della presenza del gruppo carbonile
(C=O) a 1715 cm -1 .
Se la molecola è coniugata, si osserva uno shift di ~30 cm -
1 (~1685 cm -1 )

Se il gruppo carbonile è presente, verificare:
Acidi Carbossilici
Ammidi
Esteri
Chetoni
gruppo OH (ampio assorbimento a
3300-2500 cm -1 )
gruppo NH (1 or 2 absorbimenti
vicino a 3500 cm -1 )
gruppo C-O (assorbimenti medi
vicino a 1300-1000 cm -1 )
assenza degli assorbimenti
precedenti

Gruppo carbonile assente:
Alcoli e fenoli
Ammine

Alcoli e
fenoli
Ammine
Gruppo OH (ampio assorbimento a 3600-3300 cm -1 .
Confermare la presenza di C−O vicino a 1300-1000 cm-1
NH stretching (Assorbimenti medi) a 3500 cm-1:
Ammine primarie: 2 picchi
Ammine secondarie: 1 picco
Ammine terziarie: 0 picchi
N-H Scissoring a 1560 - 1640 cm-1
N-H Bending a 800 cm-1

Ricerca assorbimenti dei doppi legami
Doppi legami lo stretching dei C=C insaturi (and C≡C) mostra
assorbimenti > 3000 cm -1
Gli Alcheni (C=C) hanno deboli assorbimenti a 1650
cm -1
Gli Aromatici ( C=C) hanno assorbimenti a 1450-1650
cm -1 (Verificare gli assorbimenti aromatici a 1667 –
2000 cm -1 )

Assenza di assorbimenti specifici
Idrocarburi alifatici
Alogenuri alchilici

Acidi
Esteri
Ammidi
Anidridi
Aldeidi
Chetoni
Carbonile (C=O) ν 1760-1685
(Coniugazione sposta assorbimento “a destra” di ~30 cm -1
Sì No
Saturazione
< 3000 cm -1
Alcani -C-H
Metilene -CH 2
Metile -CH 3
Insaturazione
> 3000 cm -1
Alcheni (Vinil) -C=C
Alchini (Acetileni) -C≡C
Aromatici (aril) -C=C
Nitrili Idrocarburi
Nitro
Alcoli
Ammine
Eteri

Carbonile (C=O) presente
Acidi Ampio assorbimento OH: 3300-2500 cm -1
Esteri C-O 1300-1000 cm -1
Amidi NH 3500 cm -1 (1 o 2 picchi)
Anidridi 2 assorbimenti C=O 1810 e 1760 cm -1
Aldeidi Aldeide C-H 2850 e 2750 cm -1
Chetoni Nessuno dei precedenti, eccetto C=O
Carbonile assente
Alcoli Ampio assorbimento OH 3300 - 3000 cm -1
Altri assorbimenti C-O 1300 - 1000 cm -1
Ammine 1 o 2 NH assorbimenti 3500 cm -1
Eteri C-O 1300 - 1000 cm -1

Saturazione
Alcani -C-H Stretch – parecchi assorbimenti a “destra” of 3000 cm -1
Metilene -CH 2 1450 cm -1
Metile -CH 3 1375 cm -1
Insaturazione
Doppi legami =C-H Stretch – numerosi assorbimenti a “sinistra” di 3000 cm -1
OOP (out of plane) bending a 1000 – 650 cm -1
Alcheni (Vinilici) -C=C- Stretch (debole) ν 1675 – 1600 cm -1
la coniugazione sposta gli assorbimenti a destra
Alchini C≡C-H Stretch Acetilene Terminale a 3300 cm -1
Alkynes (Acetylenes) -C≡C Stretch ν 2150 cm -1
la coniugazione sposta gli assorbimenti a destra
Aromatic (aryl) =C-H Stretch anche a sinistra di 3000 cm -1
OOP bending a 900 – 690 cm -1
-C=C 4 assorbimenti (2 coppie) ν 1600 & 1450 cm -1
Overtone a ν 2000 – 1667 cm -1

Bande di assorbimento IR caratteristiche
Oli
Cere
Carboidrati
Resine naturali
Proteine
3600-3200, 3000-2800, 1750-1730,
1480-1300,1300-900, 750-700
3000-2800, 1470-1460, 730-720
3600-3200, 3000-2800, 1650, 1480-
1300, 1300-900
3600-3200, 3100-2800, 2700-2500,
1740-1640, 1650-1600, 1480-1300
3400-3200, 1660-1600, 1565-1500,
1480-1300

Spettro FTIR di un alcol

Spettro IR del silicone (polidimetilsilossano)

Cera d’api

Caseina

Caseina (1850-600 cm -1 )

Colofonia

Colofonia (1850-400 cm -1 )

Copale

Copale (1850-650 cm -1 )

Dammar

Dammar (1850 - 450 cm -1 )

Dammar invecchiata

Dammar invecchiata (1850-800 cm -1 )

Bianco d’uovo invecchiato

Rosso d’uovo invecchiato

Colla animale

Colla d’ossa

Olio di lino raffinato (fresco)

Olio di lino raffinato (1850-600 cm -1 )

Olio di noce

Gommalacca

Gommalacca invecchiata

Analisi FTIR di pigmenti e
composti inorganici

Ioni a 4 atomi
Carbonati
1530-1320 (1450-1400) cm -1 s
890-800 cm -1 m
760-670 cm -1 m
1120-1040 cm -1 sym stretch. (ν1)
Nitrati
1500-1300 cm -1 asym strecth. (ν3)
850-800 cm -1 bend. (ν2)
770-715 cm -1 bend. (ν4)

Ioni a 5 atomi
Solfati
1104 cm -1 asym strecth. (ν3)
981 cm -1 sym strecth. (ν1)
618 cm -1 bend. (ν4)
451 cm -1 bend. (ν2)
Silicati
1100-800 cm -1
500-400 cm -1

Lazurite (lapislazzuli)
Principali bande, cm -1 : 1110-1088, 1016-1010, 970, 930,
904, 695-685, 647

Blu oltremare
Principali bande, cm -1 : 1150-950

Blu egiziano
Principali bande, cm -1 : 1450, 1180-1150, 1080, 1010, 770,
680, 620

Pigmenti: ossidi
Ossido di Cromo 632, 566
Litargirio 375, 295
Minio 530, 455, 320, 152, 132
Bianco di zinco 400-500

Pigmenti: solfuri
Giallo di Cadmio (CdS) 270-250
Cinabro (HgS) 347, 285, 130
Orpimento (As 2 S 3 ) 305, 183, 139
Realgar (As 4 S 4 ) 373, 367, 343, 225, 170
Blenda (ZnS) 310-290

Pigmenti: solfati
Barite 1185, 1128-1120, 1082, 639, 614, 200
Anidrite 3700-3200, 1140-1080, 620
Gesso 3500-3400,1700-1600, 1150-1100,700-600

Anidrite CaSO 4
Principali bande, cm -1 : 1160-1149, 1130-1095, 677, 597-592

Gesso
Principali bande, cm -1 : 3500-3400, 1700-1600, 1150-1100,
700-600

Solfato di Piombo (Anglesite)
Principali bande, cm -1 : 1173-1163, 1110-1104, 1055-
1047,969-965

Pigmenti: carbonati
Azzurrite 3425, 1490, 1415, 1090, 952, 837
Malachite 3400, 3320, 1500, 1400, 1095, 1045
Calcite 1492-1429, 879, 706
Biacca 3535-3530, 1400, 1047-1045, 693-683

Calcite CaCO 3
Principali bande, cm -1 : 1492-1429, 879, 706

Azzurrite 2CuCO 3 Cu(OH) 2
Principali bande, cm -1 : 3425, 1490, 1415, 1090, 952, 837

Malachite
Principali bande, cm -1 : 3400, 3320, 1510-1500, 1430,
1395, 1095, 1045, 885-873, 830-822, 760-750, 720-712, 585,
510-490

Cerussite
Principali bande, cm -1 : 1400, 1047-1045, 830, 693-683

Idrocerussite
Principali bande, cm -1 : 3535-3530, 1400, 1047-1045, 830,
693-683

Cerussite + Anglesite (tracce)

Bianco di Piombo in olio di lino

Pigmenti: ossidi
Silice (SiO 2 ) 1100-1000
Oltremare 1150-950
Ematite (Fe 2 O 3 ) 560-550, 474-467, 310
Ossido di Co (Co 3 O 4 ) 670, 588-575

Verde ossido di Cromo
Principali bande, cm -1 : 632, 566

Blu di Cobalto

Acetato di Rame

Verdigris

Resinato di Rame

Indaco

Rosso Alizarina S

Rosso carminio, W&N

Blu di ftalocianina

Blu di Prussia
Principali bande, cm -1 : 3500-3000, 2083

Calcite:
670-760 cm-1
800-890 " (873)
1320-1530 " (1425)
1792-1812 "
2530 “
Gesso (cm-1):
460, 600, 670,1120-1150, 1625, 3420-3560
Ossalati :1630, 1380, 1315, 785
Nitrati:1380