Quatro exercícios resolvidos que integram Infravermelho, Espectrometria de Massas e RMN para determinar a estrutura de compostos orgânicos — a mesma lógica usada em laboratório. Tente resolver antes de abrir a solução.
IDH = (2×8+2−8)/2 = 5
Estrutura proposta: acetofenona (C₆H₅COCH₃).
O IDH=5 sugere um anel aromático (4) + uma carbonila (1). A banda de C=O em 1680 cm⁻¹, mais baixa que uma cetona alifática comum (~1715 cm⁻¹), indica conjugação com o anel aromático. No EM, a perda de 15 (•CH₃) gera o cátion acílio estabilizado C₆H₅-C≡O⁺ (m/z 105, pico base), que perde CO (28) formando o cátion fenila (m/z 77). Na RMN, o singleto em δ 2,60 é o CH₃ da metil cetona, e o padrão de dois conjuntos de hidrogênios aromáticos (dubleto em δ 7,95, mais desblindado por estar orto à carbonila) confirma o anel monossubstituído.
IDH = (2×4+2−8)/2 = 1
Estrutura proposta: acetato de etila (CH₃COOC₂H₅).
IDH=1 é consistente com uma única carbonila, sem anéis. A banda em 1740 cm⁻¹ e as duas bandas de C-O são a assinatura clássica de um éster. No EM, a clivagem alfa à carbonila gera o cátion acílio CH₃CO⁺ (m/z 43, pico base) pela perda do grupo etóxi, e o fragmento complementar m/z 45 (C₂H₅O⁺) pela perda do grupo acetil. Na RMN, o tripleto (δ 1,25) e o quarteto (δ 4,12) formam o padrão clássico de um grupo etóxi (-OCH₂CH₃), e o singleto em δ 2,05 é o CH₃ ligado à carbonila.
IDH = (2×7+2−8)/2 = 4
Estrutura proposta: anisol / metoxibenzeno (C₆H₅OCH₃).
IDH=4 indica apenas um anel aromático, sem carbonila — condizente com a ausência de banda de C=O no IV. A banda intensa ~1250 cm⁻¹ é o estiramento C-O-C de éter aromático, e as duas bandas fracas de C-H perto de 2950-2830 cm⁻¹ são típicas do grupo metoxila. No EM, a perda de metila (15) gera o cátion fenoxônio (m/z 93), que perde CO formando o cátion ciclopentadienil (m/z 65) — padrão de fragmentação característico de éteres aromáticos. A RMN mostra o singleto do OCH₃ (δ 3,80) e cinco hidrogênios aromáticos em padrão de anel monossubstituído.
IDH = (2×7+2+1−9)/2 = 4
Estrutura proposta: N-metilanilina (C₆H₅NHCH₃).
A massa ímpar (107) já indica, pela regra do nitrogênio, um número ímpar de átomos de N — aqui, 1. IDH=4 é compatível com um único anel aromático. A banda única de N-H no IV (em vez de duas, como em aminas primárias) indica uma amina secundária. Na RMN, o singleto largo em δ 3,70 (que troca rapidamente e desaparece com D₂O) é o H do N-H; o singleto em δ 2,82 é o N-CH₃; e os hidrogênios aromáticos aparecem deslocados para campo mais alto que o benzeno (δ 7,26), pois o par de elétrons do nitrogênio é doado ao anel por ressonância, aumentando a densidade eletrônica nas posições orto e para — o mesmo efeito discutido no tópico de Reações de Aminas.
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