11/02/2014

1

SPEKTROSKOPI UV-VIS

I NYOMAN ADI WINATA, MSI

JURUSAN KIMIA FMIPA

UNIVERSITAS JEMBER

SPEKTROSKOPI UV-VIS

Berguna untuk penentuan struktur senyawa organik selain untuk analisa kuantitatif

11/02/2014

2

*

ditulis *

Energi radiasi yang diabsorpsi molekul menyebabkan transisi elektronik antara dua tingkat energi elektron

Transisi elektronik yang mungkin terjadi

11/02/2014

3

Kromofor adalah sistem (gugus atom) yang menyebabkan terjadinya absorpsi cahaya

Molekul

(Gugus Fungsi)

Transisi

Alkana *

Alkena, alkuna *

*

Alkohol, eter, amina,

tiol, sulfida

*

n *

Senyawa karbonil *

*

n *

n *

11/02/2014

4

TERMINOLOGY

Bathochromic shift (red shift) -a shift to lower energy or longer wevelength

Hypsochromic shift (blue shift) - a shift to higher energy or shorter wevelength

Hyperchromic effect an increase in intensity

Hypochromic effect a decrease in intensity

Abs

(nm)

Batho Hypso

Hypo

Hyper

Good solvent for Ultraviolet Spectroscopy

1. Tidak menyerap radiasi UV pada daerah yang sama dengan serapan solute. Transparan dan tidak memiliki sistem elektron terkonjugasi

SOLVENT CUTOFFS

Acetonitril 190 nm n-hexane 201 nm

Chloroform 240 Methanol 205

Cyclohexsane 195 Isooctane 195

1,4-dioxane 215 Water 190

95% ethanol 205 Trimethyl phosphate

210

11/02/2014

5

Good solvent for Ultraviolet Spectroscopy

2. Tidak mempengaruhi pola serapan dari solute. Adanya interaksi antara solute dengan solvent akan mempengaruhi pola spektrum UV dari solute

Spektrum UV Fenol dalam etanol dan isooktan

Good solvent for Ultraviolet Spectroscopy

3. Kemampuannya untuk mempengaruhi panjang gelombang sinar UV yang akan diserap oleh solute melalui proses stabilisasi keadaan dasar dan keadaan tereksitasi

- Transisi * lebih polar pada keadaan tereksitasi dibandingkan keadaan dasar, meningkatnya kepolaran pelarut menyebabkan pergeseran batokromik (merah).

- Transisi n * yang lebih polar pada keadaan dasar dibandingkan keadaan tereksitasi, peningkatan kepolaran pelarut menyebabkan pergeseran hipsokromik (biru)

11/02/2014

6

Solvent effect on the n * transition of acetone

Solvent H2O CH3OH C2H5OH CHCl3 C6H14

max (nm) 264,5 270 272 277 279

Efek Kepolaran Pelarut

Efek Konjugasi Terhadap Spektrum

E

1

2

3

1*

2*

3*

*

1

2

1*

2*

1

2

3

4

1*

2*

3*

4*

11/02/2014

7

Efek Konjugasi Terhadap Spektrum

ATURAN WOODWARD-FIESER UNTUK DIENA TERKONJUGASI

Harga max (nm)

Sistem diena induk 217

Penambahan untuk :

Sistem diena dalam lingkar (homoanular) 36

Setiap substituen alkil atau residu lingkar 5

Ikatan rangkap luar lingkar 5

Perpanjangan konjugasi (setiap ikatan rkp) 30

auksokrom : - O - asil 0

- O - alkil 6

- S - alkil 30

- Cl, Br 5

- N(alkil)2 60

11/02/2014

8

Substituen alkil

Ikatan rangkap luar lingkar

homoanular

Perpanjangan konjugasi

Sistem induk = 217 Diena homoanular = 36 Ikt rangkap luar lingkar = 5 Substituen alkil (4 x 5) = 20 Perpanjangan konjugasi = 30 max = 308 nm

ATURAN WOODWARD-FIESER UNTUK ALDEHID DAN KETON , TAK JENUH

SISTEM INDUK MAX (nm)

Keton lingkar 6 , tak jenuh 215

Keton tak lingkar , tak jenuh 215

Keton lingkar 5 , tak jenuh 202

Aldehid , tak jenuh 207

Ikatan rangkap luar lingkar 5

Perpanjangan konjugasi per ikatan rangkap 30

Diena homoanular 39

bersambung

11/02/2014

9

SISTEM INDUK posisi MAX (nm)

Setiap substituen alkil 10

12

dan lbh tinggi 18

- OH 35

30

50

- OAc , , 6

- OMe 35

30

17

31

- S - alkil 85

- Cl 15

12

-Br 25

30

- NR2 95

O

O

O

O

Ikatan rangkap Luar lingkar

Perpanjangan konjugasi

Substituen alkil pada dan

Sistem induk = 215 nm Substituen alkil = 18 Substituen alkil = 18 Ikatan rangkap luar lingkar = 5 Perpanjangan konjugasi = 30 max = 296 nm

11/02/2014

10

Benzena Tersubstitusi Bila spektrum diukur dalam pelarut etanol, kaidah yang berlaku adalah : 1. Bila gugus penarik elektron (-NO2, C=O) dan gugus

pendorong elektron (- OH, - OMe, - X) yang satu dengan yang lain ada pada posisi para, akan menyebabkan efek batokromik

2. Bila gugus penarik elektron dan gugus pendorong elektron yang satu terhadap yang lain ada pada posisi orto atau meta, spektrum hanya berbeda sedikit dibandingkan dengan spektrum monosubstitusi dari senyawa yang bersangkutan

3. Bila dua gugus penarik elektron atau dua gugus pendorong elektron yang satu terhadap yang lain ada pada posisi para, spektrum hanya berbeda sedikit dibandingkan spektrum monosubstitusi senyawa yang bersangkutan

Benzena Tersubstitusi

Sistem Induk Max (nm)

Z = alkil atau sisa lingkar 246

Z = H 250

Z = OH atau O-alkil 230

R = alkil atau sisa lingkar o , m 3

P 10

R = OH, OMe, O-alkil o , m 7

P 25

R = O o 11

m 20

p 78

R = Cl o , m 0

p 10

Z

O

R

bersambung

11/02/2014

11

Benzena Tersubstitusi

Sistem Induk Max (nm)

R = Br o , m 2

P 15

R = NH2 o , m 13

P 58

R = NHAc o , m 20

p 45

R = NHMe P 73

R = NMe2 o , m 20

p 85

Z

O

R

OH

O

H2N

CH3

O

OCH3

Sistem induk = 230 nm Substituen p NH2 = 58 max = 288 nm

Sistem induk = 246 nm Substituen m OCH3 = 7 max = 253 nm

11/02/2014

12

Soal-soal latihan

1. Gambarkan struktur molekul yang sesuai dengan data berikut a. Suatu keton, C8H14O dengan max 248 nm b. suatu aldehid, C8H12O dengan max 244 nm 2. Perkirakan harga max dari struktur molekul dibawah ini

O

O

H3CO

CH3

O

N

OCH3

O

H

H3C

O

AB

C D