12.NMR spektrometrie při analýze roztoků

Transkript

1 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti 12.NMR spektrometrie při analýze roztoků Pavel Matějka

2 12.NMR spektrometrie při analýze roztoků 13.Kvantitativní NMR spektrometrie 14.Hmotnostní spektrometrie pro identifikaci farmaceutických látek

3 Spektroskopie NMR - Fyzikální základy spin nukleonů, spin jádra, kvantová čísla energetické stavy jádra v magnetickém poli rezonanční podmínka - Možnosti instrumentace pulsní metody, pulsní sekvence relaxační procesy, FID, Fourierova transformace - NMR spektra a jejich interpretace chemický posun, spin-spinové interakce integrální intenzita vícedimenzionální NMR

4 Spektroskopie NMR - teoretické základy spin jádra, kvantová čísla spinový rotační moment (moment hybnosti) kvantové číslo jaderného spinu I pro NMR - jádra s I 0 I = 0 - sudé hmotnostní a atomové číslo - 12 C, 16 O I = celočíselné - sudé hmotnostní a liché atomové číslo - 14 N, 10 B, 2 H I = polovinové - liché hmotnostní číslo - 1 H, 13 C, 15 N, 19 F, 29 Si, 31 P projekce spinu magnetické kvantové číslo jaderného spinu - M I

5 Spektroskopie NMR

6 NMR spektrometrie

7 NMR spektrometrie gyromagnetický poměr

8 - teoretické základy NMR spektrometrie energetické stavy jádra v magnetickém poli POPULACE STAVŮ N N exp E kt

9 NMR spektrometrie - klasické přiblížení

10 NMR spektrometrie

11 NMR spektrometrie

12 NMR spektrometrie

13 NMR spektrometrie

14 NMR spektrometrie

15 NMR spektrometrie

16 NMR spektrometrie

17 NMR spektrometrie

18 NMR spektrometrie spin-mřížková spin-spinová

19 NMR spektrometrie - relaxační procesy

20 NMR spektrometrie - relaxační procesy

21 NMR spektrometrie

22 NMR spektrometrie jednodimenzionální

23 Supravodivý magnet Sonda radiofrekvenční vysílač a přijímač Kyvetový prostor Zpracování signálu NMR spektrometrie

24 NMR spektrometrie

25 NMR spektrometrie - interpretace orbitaly s orbitaly p sousední atomy

26 NMR spektrometrie - interpretace

27 NMR spektrometrie interpretace CHEMICKÉ POSUNY - 1 H základní přehled

28 NMR spektrometrie interpretace CHEMICKÉ POSUNY - 13 C základní přehled

29 NMR spektrometrie interpretace CHEMICKÉ POSUNY - vlivy chemického okolí - indukční efekt - deformace elektronové hustoty v okolí měřeného jádra (vazba, elektronegativita )

30 NMR spektrometrie interpretace CHEMICKÉ POSUNY - vlivy chemického okolí - indukční efekt - deformace elektronové hustoty v okolí měřeného jádra (vazba, elektronegativita )

31 NMR spektrometrie interpretace CHEMICKÉ POSUNY - vlivy chemického okolí - vlastnosti aromatického kruhu - indukční cívka

32 NMR spektrometrie interpretace INTERAKČNÍ KONSTANTY - Hz - nepřímé spin-spinové interakce - vliv spinových stavů jader v okolí - zprostředkován vazebnými e - - HOMONUKLEÁRNÍ - HETERONUKLEÁRNÍ DEKAPLINK - DECOUPLING

33 NMR spektrometrie interpretace

34 NMR spektrometrie interpretace INTERAKČNÍ KONSTANTY - Hz

35 NMR spektrometrie interpretace INTERAKČNÍ KONSTANTY - Hz - možnosti vzájemné orientace více spinů

36 NMR spektrometrie interpretace INTERAKČNÍ KONSTANTY - Hz signál CH 2 štěpený sousední CH 3 signál CH 3 štěpený sousední CH 2

37 NMR - interpretace Pascalův trojúhelník

38 NMR spektrometrie interpretace INTERAKČNÍ KONSTANTY - Hz - spektra 1. řádu - diference mezi chemickými posuny mnohem větší než spin-spinové interakční konstanty LZE IDENTIFIKOVAT SKUPINY CHEMICKY EKVIVALENTNÍCH JADER (např. dva protony na volně rotující -CH 2 )

39 NMR - interpretace INTENZITA SIGNÁLU - pro 1 H - integrace plochy pásů pro jednotlivé chemické posuny - úměra k počtu protonů v dané skupině např. poměr ploch CH 3 : CH 2 : CH 3 : 2 : 1

40 NMR - interpretace H 3 C O O CH CH

41 NMR - interpretace

42 NMR - interpretace

43 NMR - interpretace 13 C NMR - nedekaplovaná - dekaplovaná - J - modulovaná - APT test - attached proton - pozitivní signály - C, CH 2 - negativní signály - CH, CH 3

44 NMR - interpretace O H 3 C CH

45 NMR - interpretace H 3 C O

46 NMR spinové echo Refokusace chemických posuvů

47 2D NMR

48 2D NMR homonukleární heteronukleární

49 2D NMR - homonukleární 2D COSY přes vazby Correlated SpectroscopY total Nuclear Overhauser enhancement 2D TOCSY přes vazby 2D NOESY přes prostor

50 NMR spektrometr

51 picospin-45 /levný, malý

52 Specifications picospin-45 Larmor frequency 45 MHz +/- 1 MHz Nucleus proton Sample form liquid Resolution better than 100 ppb Signal-to-noise ratio 300 for water, single shot Magnet type permanent Capillary 300 micron ID Weight 10.5 lbs. Dimensions 7"W x 5.75"H x 11.5"D Power 115/230 VAC, 50/60Hz, 150 W

53

54

55

56