Costruttore di struttura e simulatore spettro IR

Costruisci una molecola con blocchi di gruppi funzionali e frammenti, collegali e genera uno spettro IR didattico con assegnazione delle bande e correzioni semplici per coniugazione e sostituzione aromatica.

Costruttore di struttura e spettro IR






Trascina i blocchi. Per unire: clicca un punto di connessione, poi un secondo punto.

Clicca un blocco per selezionarlo.

Che cosa significa la posizione dei collegamenti?

Per la maggior parte dei gruppi il collegamento serve a riconoscere l’ambiente immediato, per esempio un carbonile coniugato con un doppio legame o un anello aromatico. Il blocco Ph ha invece sei punti di aggancio: se ne usi due, il programma distingue automaticamente una sostituzione orto (1,2), meta (1,3) o para (1,4) e aggiunge le bande fuori piano indicative dell’anello aromatico.

Spettro IR simulato

Spettro didattico da tabelle di correlazione.

Assegnazione delle bande

Clicca una riga per evidenziare nel costruttore il frammento che genera la banda. Puoi anche cliccare vicino a una banda nello spettro.

Assegnazione Intervallo [cm⁻¹] Picco simulato [cm⁻¹] Intensità Forma Fonte

Come viene stimato lo spettro?

La frequenza di una vibrazione di legame può essere interpretata, in prima approssimazione, con il modello dell’oscillatore armonico:

\[\tilde\nu=\frac{1}{2\pi c}\sqrt{\frac{k}{\mu}}\]

dove \(k\) è la costante di forza del legame e \(\mu\) la massa ridotta. Per questo legami diversi cadono in regioni caratteristiche, ma l’ambiente chimico può spostare la banda.

Il tool parte da intervalli di correlazione sperimentali e applica solo alcune correzioni didattiche semplici. Per esempio, riconosce la coniugazione di alcuni carbonili e la sostituzione orto/meta/para dell’anello fenilico.

Limite del modello. Lo spettro generato non è un calcolo quantomeccanico e non sostituisce uno spettro sperimentale. La regione fingerprint dipende fortemente dall’intera struttura; solvente, stato fisico, concentrazione e legame a idrogeno possono modificare posizione, larghezza e intensità delle bande.

Come leggere uno spettro IR

Un metodo utile per uno studente è partire dalle regioni più diagnostiche invece di cercare subito di assegnare ogni picco. Controlla prima O–H/N–H sopra 3000 cm⁻¹, C–H sp²/sp³ attorno a 3000 cm⁻¹, tripli legami tra circa 2100 e 2260 cm⁻¹ e soprattutto eventuali carbonili forti nella regione 1650–1780 cm⁻¹. Solo dopo passa alla regione fingerprint sotto circa 1500 cm⁻¹.

Nel grafico la trasmittanza diminuisce verso il basso, come negli spettri IR tradizionali in %T; l’asse dei numeri d’onda è mostrato da 4000 a 400 cm⁻¹.

Fonti delle tabelle

I valori sono intervalli didattici di correlazione, non valori garantiti per una specifica molecola.