Anlise Espectromtrica de Frmacos ESPECTROMETRIA DE ABSORO NO

Análise Espectrométrica de Fármacos ESPECTROMETRIA DE ABSORÇÃO NO ULTRAVIOLETA (2ª parte) Profa. Veni Maria Andres Felli guiluve@usp. br 2014

ESPECTRO ELETROMAGNÉTICO

ESPECTROMETRIA NO ULTRAVIOLETA / VISÍVEL Faixa de absorção Efeito e informação deduzida Ultravioleta = 190 – 400 nm Visível = 400 – 800 nm Mudança nos níveis de energia eletrônica da molécula (característico de extensão dos sistemas de elétrons , presença de insaturação conjugada e conjugação com elétrons não-ligantes)

COMPOSTOS CARBONÍLICOS

ESPECTROMETRIA NO ULTRAVIOLETA / VISÍVEL Grupo carbonila n * ~ 150 nm * ~ 190 nm n * 270 - 300 nm

ESPECTROMETRIA NO ULTRAVIOLETA / VISÍVEL Banda R - ombro

ESPECTROMETRIA NO ULTRAVIOLETA / VISÍVEL GRUPO CARBONILA Efeito da ponte de H R Efeitos dos auxócromos na transição n * R C = O. . . H-O-R C=O R = O, N, Halogênio Diminui conjugação Aumenta conjugação Efeito ipsocrômico ( ) Efeito batotômico ( ) R C = O R = NH 2, OH Diminui conjugação Efeito ipsocrômico ( )

ESPECTROMETRIA NO ULTRAVIOLETA / VISÍVEL Efeitos dos substituintes na transição n * do grupo carbonila Composto Efeito ipsocrômico

ESPECTROMETRIA NO ULTRAVIOLETA / VISÍVEL Efeito dos substituintes na absorção de compostos carbonílicos n * ~ 150 nm * ~ 190 nm n * 270 - 300 nm < 30 banda fraca SOLVENTE deslocamento hipsocrômico ( ): ponte de H abaixa energia do orbital n ALQUILA deslocamento batocrômico ( )

ESPECTROMETRIA NO ULTRAVIOLETA / VISÍVEL Efeito da conjugação Grupo carbonila parte de um sistema conjugado de ligações duplas § Energia necessária § Bandas n * e * são deslocadas para maiores E 1/ alceno enona carbonila

ESPECTROMETRIA NO ULTRAVIOLETA / VISÍVEL Efeito da conjugação § A energia da transição n * não diminui tão rapidamente quanto a *, que é mais intensa. § Em cadeias muito longas, a banda n * é encoberta pela banda mais intensa *.

ESPECTROMETRIA NO ULTRAVIOLETA / VISÍVEL Conjugação de uma ligação dupla com um grupo carbonila §Transição * do grupo C=O Absorção intensa = 8. 000 a 20. 000 = 220 a 250 nm §Transição n * do grupo C = O Absorção muito menos intensa = 50 a 100 = 310 a 330 nm n *

COMPOSTOS CARBONÍLICOS , - INSATURADOS Efeito do solvente E * C=C-C=O * n n Solvente apolar E * s *s E E n * ns *s E Solvente polar § Solvente polar estabiliza §Transição * * e n mais deslocada que n *

ESPECTROMETRIA NO ULTRAVIOLETA / VISÍVEL REGRAS DE WOODWARD PARA ENONAS Cetonas conjugadas Woodward examinou os espectros UV de várias enonas e desenvolveu uma série de regras empíricas que possibilita prever o comprimento de onda em que ocorre a transição * em uma enona

ESPECTROMETRIA NO ULTRAVIOLETA / VISÍVEL Correção do solvente

ESPECTROMETRIA NO ULTRAVIOLETA / VISÍVEL EXEMPLOS DE CÁLCULOS PELAS REGRAS DE WOODWARD Enona acíclica 215 nm (base) 10 ( -CH 3) 24 ( 2 -CH 3) 249 nm Observado: 249 nm

ESPECTROMETRIA NO ULTRAVIOLETA / VISÍVEL EXEMPLOS DE CÁLCULOS PELAS REGRAS DE WOODWARD Enona 215 nm (base) 10 ( -substituinte) 12 ( -substituine) Calc Et. OH max 237 nm 232 nm

ESPECTROMETRIA NO ULTRAVIOLETA / VISÍVEL EXEMPLOS DE CÁLCULOS PELAS REGRAS DE WOODWARD Enona cíclica de 6 membros 215 nm (base, sistema 4, 5) 24 (2 -substituinte) 5 (1 dupla exo) Calc Et. OH max 244 nm 245 nm

ESPECTROMETRIA NO ULTRAVIOLETA / VISÍVEL EXEMPLOS DE CÁLCULOS PELAS REGRAS DE WOODWARD Enona cíclica de 6 membros 215 nm (base) 39 (dieno homocíclico) 30 (dupla ligação extendida conjugação) 18 ( resíduo) 302 nm Observado 300 nm

ESPECTROMETRIA NO ULTRAVIOLETA / VISÍVEL EXEMPLOS DE CÁLCULOS PELAS REGRAS DE WOODWARD Enona cíclica de 5 membros 202 nm (base) 12 ( -substituinte) 35 ( -OH) Calc Et. OH max 249 nm 247 nm

ESPECTROMETRIA NO ULTRAVIOLETA / VISÍVEL EXEMPLOS DE CÁLCULOS PELAS REGRAS DE WOODWARD Enona cíclica de 6 membros 215 nm (base) 24 (2 -substituintes) 35 ( -OH) Calc Et. OH max 274 nm 270 nm

ESPECTROMETRIA NO ULTRAVIOLETA / VISÍVEL EXEMPLOS DE CÁLCULOS PELAS REGRAS DE WOODWARD p- benzoquinona 215 nm (base) 30 (conjugação) 245 = 245 nm observado

ESPECTROMETRIA NO ULTRAVIOLETA / VISÍVEL EXEMPLOS DE CÁLCULOS PELAS REGRAS DE WOODWARD Enona cíclica de 5 membros 202 nm (base) 24 (2 -resíduos anelares) 5 (dupla exocíclica) 231 nm = 226 nm Observado

ESPECTROMETRIA NO ULTRAVIOLETA / VISÍVEL EXEMPLOS DE CÁLCULOS PELAS REGRAS DE WOODWARD Enona cíclica de 5 membros 202 nm (base) 25 ( -Br) 24 (2 –resíduos de anel) 5 (dupla exocíclica) 256 nm = 251 nm Observado

ESPECTROMETRIA NO ULTRAVIOLETA / VISÍVEL EXEMPLOS DE CÁLCULOS PELAS REGRAS DE WOODWARD Enona cíclica de 6 membros 215 nm (base) 30 (conjugação) 12 ( -resíduo de anel) 18 ( -resíduo de anel) 5 (dupla exocíclica) 280 nm = 280 nm Observado

ESPECTROMETRIA NO ULTRAVIOLETA / VISÍVEL REGRAS EMPÍRICAS PARA ALDEÍDOS INSATURADOS C = C - C H O Aldeído , -insaturado Original 208 nm Com grupos alquila ou 220 nm Com grupos alquila , ou , 230 nm Com grupos alquila , , 242 nm REGRAS EMPÍRICAS PARA ÁCIDOS E ÉSTERES INSATURADOS C=C COOH C=C COOR Original 195 nm Com grupos alquila ou 208 nm Com grupos alquila , ou , 217 nm Com grupos alquila , , 225 nm Dupla exocíclica , + 5 nm Dupla exocíclica , em anel de 5 ou 7 membros + 5 nm

ESPECTROMETRIA NO ULTRAVIOLETA / VISÍVEL EXEMPLOS DE CÁLCULOS PELAS REGRAS DE WOODWARD Ácido , -insaturado 195 nm (base para ácido) Ácido com grupos alquila 10 ( -resíduo alquila) ou 217 nm 12 ( -resíduo alquila) 5 (dupla exocíclica em anel de 7 membros) 222 nm = 222 nm Observado

ESPECTROMETRIA NO ULTRAVIOLETA / VISÍVEL Compostos aromáticos

ESPECTROMETRIA NO ULTRAVIOLETA / VISÍVEL Benzeno

ESPECTROMETRIA NO ULTRAVIOLETA / VISÍVEL Espectro ultravioleta do benzeno Banda E 1 Transição Banda E 2 ou Banda K Banda B * Banda E 1 = 184 = 60. 000 Banda E 2 = 204 = 7. 900 Banda B = 256 = 200

ESPECTROMETRIA NO ULTRAVIOLETA / VISÍVEL CROMÓFORO BENZENO BANDA B - Estrutura fina - Deslocada por solvente e substituinte Substituintes: Alquila Deslocamento batocrômico na banda B ( ) OH, NH 2 banda B e banda E ( ) O- banda B e banda E( e ) banda B intensidade e perde estrutura fina NH 3+ Banda B e banda E semelhante a benzeno Coplanaridade melhor interação dos elétrons desemparelhados com elétron do anel com orbitais Impedimento estérico máx. na banda E 2 Conjugação forte deslocamento batocrômico máx banda B e banda E 2 ( 10. 000)

ESPECTROMETRIA NO ULTRAVIOLETA / VISÍVEL CÁLCULO PARA BENZENO SUBSTITUÍDO (até 2 substituintes) Transição * Valor base: 203, 5 nm (Banda B) § m - efeito aditivo § o - efeito aditivo e efeito estérico § p - efeito maior do que o esperado Solvente CH 3 OH

ESPECTROMETRIA NO ULTRAVIOLETA / VISÍVEL EFEITO DO SUBSTITUINTE máx = 203, 5 nm 3, 0 206, 5 nm Observado 206 nm Aumenta interação ,

ESPECTROMETRIA NO ULTRAVIOLETA / VISÍVEL EFEITO DO SUBSTITUINTE Efeito do p. H máx = 203, 5 nm máx = 203 nm máx = 203, 5 nm 26, 5 230 nm Aumenta interação ,

ESPECTROMETRIA NO ULTRAVIOLETA / VISÍVEL EFEITO DO SUBSTITUINTE Efeito do p. H máx = 203, 5 nm = 7. 400 máx = 230 nm = 11. 600 203, 5 25, 5 229, 0 máx = 224 nm = 8. 700

ESPECTROMETRIA NO ULTRAVIOLETA / VISÍVEL EFEITO DO SUBSTITUINTE máx = 203, 5 nm 7, 0 210, 5 nm máx = 203, 5 nm 31, 5 235, 0 nm Aumenta interação ,

ESPECTROMETRIA NO ULTRAVIOLETA / VISÍVEL Efeito do p. H nas bandas de absorção

ESPECTROMETRIA NO ULTRAVIOLETA / VISÍVEL EFEITO DO GRUPO ALQUILA HIPERCONJUGAÇÃO Elétrons da ligação participam da ressonância do anel ALQUILA deslocamento batocrômico da banda B ( ) 2 o alquila mais eficaz, exceção para orto

ESPECTROMETRIA NO ULTRAVIOLETA / VISÍVEL EFEITO DOS SUBSTITUINTES na posição para cal. = 203, 5 + 65 = 268 nm cal. = 203, 5 + 65 + 3 = 271 nm obs = 252 nm obs = 274 nm obs orto = 283 nm = 5. 400 obs orto = 270 nm obs meta = 280 nm = 4. 800 obs meta = 274 nm = 6. 000 obs para = 381 nm =13. 500 obs para = 318 nm =10. 000 cal. = 203, 5 + 65 +26, 5 = 285 nm = 6. 600 cal. = 203, 5 + 65 +7 = 275 nm

ESPECTROMETRIA NO ULTRAVIOLETA / VISÍVEL EFEITO DA para-SUBSTITUIÇÃO

ESPECTROMETRIA NO ULTRAVIOLETA / VISÍVEL CLORANFENICOL máx = 203, 5 (básico) + 65 (NO 2) + 3 (CH 3) máx calc. = 271, 5 nm solvente = Me. OH neutro

ESPECTROMETRIA NO ULTRAVIOLETA / VISÍVEL ÁCIDO p-AMINOBENZÓICO máx cal. = 203, 5 nm (básico) 25, 5 (COOH) 26, 5 (NH 2) Em água 255, 5 nm

ESPECTROMETRIA NO ULTRAVIOLETA / VISÍVEL ÁCIDO p-AMINOSALICÍLICO 274 nm 303 nm máx cal. = 203, 5 nm (básico) 25, 5 (COOH) 235 nm 26, 5 (NH 2) 7, 0 (OH) Em Et. OH 262, 5 nm

ESPECTROMETRIA NO ULTRAVIOLETA / VISÍVEL EFEITO DA ESTEROQUÍMICA EM COMPOSTOS COM CONJUGAÇÃO EXTENDIDA TRANSIÇÃO * (elétrons delocalizados) Posição ( , nm) Dependentes da extensão do sistema Intensidade ( ) IMPEDIMENTO DA COPLANARIDADE INTERRUPÇÃO DO SISTEMA EFEITO MARCANTE NO ESPECTRO

ESPECTROMETRIA NO ULTRAVIOLETA / VISÍVEL IMPEDIMENTO ESTÉRICO nitrobenzeno máx = 252 nm = 8. 600 o-nitrotolueno máx = 250 nm = 5. 950 o-nitrocumeno máx = 247 nm = 3. 760 o-nitro-1 -butilbenzeno máx = 250 nm = 1. 450

ESPECTROMETRIA NO ULTRAVIOLETA / VISÍVEL EFEITO DA ESTEREOQUÍMICA NA CONJUGAÇÃO bifenilo máx = 246 nm benzeno máx = 256 nm = 16. 300 = 200 mesitileno máx = 266 nm = 260 dimesitileno máx = 267 nm = 545

ESPECTROMETRIA NO ULTRAVIOLETA / VISÍVEL IMPEDIMENTO ESTÉRICO Sem coplanaridade Ácido cis-cinâmico máx = 268 nm Sem coplanaridade = 10. 000 Ácido trans-cinâmico máx = 272 nm = 15. 000

REGRAS PARA BENZENO COM SUBSTITUINTE CARBONILA

ESPECTROMETRIA NO ULTRAVIOLETA / VISÍVEL Em Et. OH Cromóforo (cetona) REGRAS PARA DERIVADOS DE BENZENO SUBSTITUÍDO (aldeído) (ácido, éster) Transição *

ESPECTROMETRIA NO ULTRAVIOLETA / VISÍVEL Exemplos meta orto Ácido Cetona máx. calc. 246 nm (base) 3 (o-resíduo) 2 (m-Br) máx. calc. 230 nm (base) 14 (2 m-OH) 25 (p-OH) 269 nm 251 nm Observado 253 nm Observado 270 nm

ESPECTROMETRIA NO ULTRAVIOLETA / VISÍVEL Exemplos Cal. Et. OH máx 246 nm (base) 3 (o–resíduo) 25 (p-OMe) 274 nm Observado 276 nm Cal. Et. OH máx 246 nm (base) 3 (o–resíduo) 7 (o-OH) Cal. Et. OH máx 246 nm (base) 3 (o–resíduo) 25 (p-OMe) 7 (m-OMe) 256 nm 274 nm Observado 257 nm Observado 276 nm

ESPECTROMETRIA NO ULTRAVIOLETA / VISÍVEL Exemplos Cal. Et. OH máx 246 (base) 3 (o–resíduo) 25 (p-OCH 3) 274 nm Cal. Et. OH 246 máx 3 7 25 (base) (o–resíduo) (o-CH 3) (p-OCH 3) 281 nm

ESPECTROMETRIA NO ULTRAVIOLETA / VISÍVEL AROMÁTICOS POLINUCLEARES § Nos anéis condensados, a absorção se move progressivamente para maiores comprimentos de onda, atingindo a região do visível. § Nos anéis anulares, o aumento no comprimento de onda é menor.

ESPECTROMETRIA NO ULTRAVIOLETA / VISÍVEL AROMÁTICOS POLINUCLEARES

ESPECTROMETRIA NO ULTRAVIOLETA / VISÍVEL AROMÁTICOS POLINUCLEARES Naftaceno (amarelo) Pentaceno (azul)

ESPECTROMETRIA NO ULTRAVIOLETA / VISÍVEL AROMÁTICOS POLINUCLEARES

1, 00 ESPECTROMETRIA NO ULTRAVIOLETA / VISÍVEL A CLORIDRATO DE = 289 nm A = 0, 799 PROPRANOLOL = 304 nm A = 0, 451 0, 00 A = a. b. M = 319 nm A = 0, 267 (nm) 0, 799 = a x 1 x 4. 10 -5 a = 0, 799/ 4. 10 -5 = 19. 967 = A / M = A / (m/PM. V)= 0, 799/(4. 10 -5/295, 80. 103 = 5. 966

0, 800 ESPECTROMETRIA NO ULTRAVIOLETA / VISÍVEL OXAMINIQUINA A = 256 nm A = 0, 635 0, 00 = 324 nm A = 0, 151 (nm) cal. = ? (valor base) + 65, 00 (NO 2) + ? (CH 2 OH) + ? (CH 2 NHR) = ? Nm

ESPECTROMETRIA NO ULTRAVIOLETA / VISÍVEL COMPOSTOS HETEROAROMÁTICOS DE CINCO MEMBROS

ESPECTROMETRIA NO ULTRAVIOLETA / VISÍVEL COMPOSTOS HETEROAROMÁTICOS DE SEIS MEMBROS Absorção da piridona Benzeno máx = 256 nm = 200

ESPECTROMETRIA NO ULTRAVIOLETA / VISÍVEL COMPOSTOS HETEROAROMÁTICOS DE SEIS MEMBROS Aumento da polaridade do solvente § Benzeno - pequeno ou nenhum efeito na posição ou intensidade da banda § Piridinas - marcado efeito hipercrômico

ESPECTROMETRIA NO ULTRAVIOLETA / VISÍVEL COMPOSTOS HETEROAROMÁTICOS DE SEIS MEMBROS Solvente: cicloexano Pirimidina Piridazina Pirazina

ESPECTROMETRIA 0, 800 A = 266 nm A = 0, 405 NO ULTRAVIOLETA / VISÍVEL = 374 nm A = 0, 535 -0, 100 (nm) FURAZOLIDONA

1, 00 ESPECTROMETRIA NO ULTRAVIOLETA / VISÍVEL A = 208 nm A = 0, 727 = 266 nm A = 0, 618 0, 00 (nm) SULFAMETOXAZOL

ESPECTROMETRIA NO ULTRAVIOLETA / VISÍVEL 0, 800 A nm = 204 A = 0, 531 = 222 nm A = 0, 522 0, 00 = 264 nm A = 0, 036 (nm) IBUPROFENO

0, 800 ESPECTROMETRIA NO ULTRAVIOLETA / VISÍVEL A = 302 nm A = 0, 677 0, 00 = 331 nm A = 0, 264 = 244 nm A = 0, 202 (nm) OFLOXACINO

0, 900 ESPECTROMETRIA NO ULTRAVIOLETA / VISÍVEL A = 260 nm A = 0, 730 = 354 nm A = 0, 280 0, 00 (nm) AMPICILINA

0, 800 ESPECTROMETRIA NO ULTRAVIOLETA / VISÍVEL A = 212 nm A = 0, 602 0, 00 = 380 nm A = 0, 013 LEVAMISOL (nm)

ESPECTROMETRIA NO ULTRAVIOLETA / VISÍVEL ANÁLISE QUANTITATIVA Gráficos a) Abs X b) Radiação na região do ultravioleta/visível passando por uma amostra Abs X conc.

a ESPECTROMETRIA NO ULTRAVIOLETA / VISÍVEL ANÁLISE QUANTITATIVA 0, 8 0, 2

a ESPECTROMETRIA NO ULTRAVIOLETA / VISÍVEL ANÁLISE QUANTITATIVA Linearidade: 35 < T < 65 % 0, 2 < A < 0, 8 1 – Lei de Beer obedecida 2 – desvio positivo 3 – desvio negativo AA CA AA = . b. c. A concentração A = log 1/T

ESPECTROMETRIA NO ULTRAVIOLETA / VISÍVEL ANÁLISE QUANTITATIVA LEI DE LAMBERT-BEER A = a. b. c ou A = . b. c A = absorbância ou intensidade ótica a = absortividade, constante característica do soluto (g/L) = absortividade molar (moles/L) b = caminho através da amostra (espessura da cela): 1 - 10 cm c = concentração da amostra: 10 -4 a 10 -5 M

ESPECTROMETRIA NO ULTRAVIOLETA / VISÍVEL ANÁLISE QUANTITATIVA QUANDO TEM PADRÃO AP = . b. C P AA = . b. C A CA = CP x AA/AP

ESPECTROMETRIA NO ULTRAVIOLETA / VISÍVEL CURVA DE RINGBOM Curva sigmoide Maior precisão dos níveis de absorbância A porção linear da curva (3, 0 a 12, 0 µg/m. L) permite a construção da curva de calibração Obtida a partir da soluções de conc. de 1, 0 a 20, 0 g/m. L VOGEL, A. L. Análise química quantitativa, 6ª edição. Rio de Janeiro: Livros Técnicos Científicos, 2002, p. 352 -385

Obrigada!