Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti 12.NMR spektrometrie při analýze roztoků Pavel Matějka pavel.matejka@vscht.cz pavel.matejka@gmail.com
12.NMR spektrometrie při analýze roztoků 13.Kvantitativní NMR spektrometrie 14.Hmotnostní spektrometrie pro identifikaci farmaceutických látek
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
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
Spektroskopie NMR
NMR spektrometrie
NMR spektrometrie gyromagnetický poměr
- teoretické základy NMR spektrometrie energetické stavy jádra v magnetickém poli POPULACE STAVŮ N N exp E kt
NMR spektrometrie - klasické přiblížení
NMR spektrometrie
NMR spektrometrie
NMR spektrometrie
NMR spektrometrie
NMR spektrometrie
NMR spektrometrie
NMR spektrometrie
NMR spektrometrie
NMR spektrometrie spin-mřížková spin-spinová
NMR spektrometrie - relaxační procesy
NMR spektrometrie - relaxační procesy
NMR spektrometrie
NMR spektrometrie jednodimenzionální
Supravodivý magnet Sonda radiofrekvenční vysílač a přijímač Kyvetový prostor Zpracování signálu NMR spektrometrie
NMR spektrometrie
NMR spektrometrie - interpretace orbitaly s orbitaly p sousední atomy
NMR spektrometrie - interpretace
NMR spektrometrie interpretace CHEMICKÉ POSUNY - 1 H základní přehled
NMR spektrometrie interpretace CHEMICKÉ POSUNY - 13 C základní přehled
NMR spektrometrie interpretace CHEMICKÉ POSUNY - vlivy chemického okolí - indukční efekt - deformace elektronové hustoty v okolí měřeného jádra (vazba, elektronegativita )
NMR spektrometrie interpretace CHEMICKÉ POSUNY - vlivy chemického okolí - indukční efekt - deformace elektronové hustoty v okolí měřeného jádra (vazba, elektronegativita )
NMR spektrometrie interpretace CHEMICKÉ POSUNY - vlivy chemického okolí - vlastnosti aromatického kruhu - indukční cívka
NMR spektrometrie interpretace INTERAKČNÍ KONSTANTY - Hz - nepřímé spin-spinové interakce - vliv spinových stavů jader v okolí - zprostředkován vazebnými e - - HOMONUKLEÁRNÍ - HETERONUKLEÁRNÍ DEKAPLINK - DECOUPLING
NMR spektrometrie interpretace
NMR spektrometrie interpretace INTERAKČNÍ KONSTANTY - Hz
NMR spektrometrie interpretace INTERAKČNÍ KONSTANTY - Hz - možnosti vzájemné orientace více spinů
NMR spektrometrie interpretace INTERAKČNÍ KONSTANTY - Hz signál CH 2 štěpený sousední CH 3 signál CH 3 štěpený sousední CH 2
NMR - interpretace Pascalův trojúhelník 1 1 1 1 2 1 1 3 3 1 1 4 6 4 1 1 5 10 10 5 1 1 6 15 20 15 6 1
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 )
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
NMR - interpretace 1.0 0.9 0.8 H 3 C O O CH 3 0.7 CH 3 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0.0 0.07 0.28 0.65 4.5 4.0 3.5 3.0 2.5 2.0 1.5
NMR - interpretace 2.20 2.10 2.00 1.90 1.80 1.70 1.60 1.50 1.40 1.30 1.20 1.10 1.00 0.90 0.80 0.70 0.60 0.50 0.40 0.30 0.20 0.10 0.00 7.0 6.5 6.0 5.5 5.0 4.5 4.0 3.5
NMR - interpretace
NMR - interpretace 13 C NMR - nedekaplovaná - dekaplovaná - J - modulovaná - APT test - attached proton - pozitivní signály - C, CH 2 - negativní signály - CH, CH 3
NMR - interpretace 1.0 43.44 25.93 0.9 O 22.24 13.76 0.8 H 3 C CH 3 0.7 0.6 0.5 29.73 0.4 0.3 77.47 77.05 76.63 0.2 0.1 209.17 0.0 250 200 150 100 50 0
NMR - interpretace 129.82 129.69 1.0 0.9 0.8 H 3 C O 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 191.93 145.51 134.24 130.18 129.16 77.55 77.13 76.69 21.82 0.0 250 200 150 100 50 0
NMR spinové echo Refokusace chemických posuvů
2D NMR
2D NMR homonukleární heteronukleární http://www.chem.queensu.ca/facilities/nmr/nmr/webcourse/
2D NMR - homonukleární 2D COSY přes vazby Correlated SpectroscopY total Nuclear Overhauser enhancement 2D TOCSY přes vazby 2D NOESY přes prostor
NMR spektrometr
picospin-45 /levný, malý
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