LEKCE 3b Využití D experimentů k přiřazení složitější molekuly ppm ppm 10 1.0 1.5 15.0 130.5 3.0 135 3.5 140 4.0 4.5 145 5.0 150 5.5 155 6.0 6.5 6.5 6.0 5.5 5.0 4.5 4.0 3.5 3.0.5.0 1.5 1.0 ppm 160.6.4..0 7. 7.6 7.4 7. 7.0 6. 6.6 6.4 6. 6.0 ppm Zpracování, výpočet a databáze MR spekter (ACD/Labs, Topspin, Mnova)
Kompletní přiřazení signálů složitější molekuly COSY: 1 1 korelace (přes -4 vazby) MQC: 1-13 C korelace (přes 1vazbu) MBC: 1-13 C ( 15 ) korelace (přes -4 vazby)
1 spektrum 5 4 3 1
COSY: 1 1 korelace (přes -4 vazby) ppm 1.0 1.5.0 5.5 4 3 1 3.0 3.5 4.0 4.5 Interpretace: diagonála - píky původního 1D spektra mimodiagonální píky (krospíky) indikují spin-spinovou interakci mezi jádry (J = 3-15 z) interpretace: od krospíku se vede horizontální a vertikální linie, průsečíky na diagonále určují pozici interagujících jader 5.0 5.5 6.0 6.5 6.5 6.0 5.5 5.0 4.5 4.0 3.5 3.0.5.0 1.5 1.0 ppm
APT (attached protone test) 5 4 3 1
MQC: 1-13 C korelace (přes 1vazbu) epřímá detekce: excitace 1, přenos polarizace na X jádro, detekce 1 zvýšení citlivosti jader s nízkým g. Experimenty MQC nebo SQC poskytují korelace jader 1 s X jádry ( 13 C, 15 ) přímo na ně vázanými, přenos magnetizace se děje tedy přes jedno vazebnou interakční konstantu J X. 1 J C 1 J C R C C C Ve spektrech se objeví pouze X jádra, která mají přímo vázaný atom 1. elze využít pro identifikaci kvarterních uhlíků!!!
MQC: 1-13 C korelace (přes 1vazbu) 5 4 3 1 Interpretace: asymetrické spektrum (na rozdíl od COSY) krospíky indikují přímé 1-13 C interakce interpretace: od krospíku se vede horizontální a vertikální linie, průsečíky na osách určují pozice interagujících jader
MBC: 1-13 C korelace (přes -4 vazby) Experiment MBC koreluje jádra 1 s jádry X ( 13 C, 15 ) přes dvě nebo tři vazby (interakce dalekého dosahu). Přenos magnetizace se děje přes tří/dvou vazebnou interakční konstantu J X. 3 J C J C C C C a rozdíl od MQC můžeme identifikovat X jádra, které nemají přímo vázaný atom 1, např. kvarterních uhlíků. Ve spektru se objeví i interakce ostatních X jader s atomy 1 vzdálené o tři/dvě vazby. Využití při přiřazování aromatických systémů: 1 J(C,): 160 z J(C,): -3.4 až 1.6 z Alifatické systémy: nejednoznačné výsledky vzhledem k většímu rozsahu interakčních konstant,3 J(C,) R 3 J(C,): 5.0 až 11.1 z 4 J(C,): -0.9 až -.0 z
MBC: 1-13 C korelace (přes -4 vazby) ppm 0 30 40 50 60 5 4 3 1 70 0 90 100 110 10 130 140 150 160 9.0.5.0 7.5 7.0 6.5 6.0 5.5 5.0 4.5 4.0 3.5 3.0.5.0 1.5 1.0 ppm Interpretace: nepřímá detekce asymetrické spektrum krospíky indikují interakce 1-13 C přes a 3 vazby (4 vazby) krospíky také s kvarterními uhlíky!!!! od krospíku se vede horizontální a vertikální linie, průsečíky na osách určují pozici interagujících jader někdy nejsou dokonale potlačeny krospíky jednovazebné interakce 1 J(,C)
MBC: 1-13 C korelace (přes -4 vazby) ppm 10 15 130 135 6 5 140 4 145 1 150 155 160.6.4..0 7. 7.6 7.4 7. 7.0 6. 6.6 6.4 6. 6.0 ppm
MBC: 1-13 C korelace (přes -4 vazby) ppm 10 15 130 6 5 135 140 4 145 1 150 155 160.6.4..0 7. 7.6 7.4 7. 7.0 6. 6.6 6.4 6. 6.0 ppm
MR dusíku jádro spin (I) el. quadrupol. moment (eq) přiroz. zast. (%) relat. citlivost 14 1 1.67 x 10-99.63 1.01 x 10-3 15 1/ - 0.37 1.04 x 10-3 1 1/ - 99.99 1.00 1.7 x 10-3 0.015 9.65 x 10-3 13 C 1/ - 1.11 1.59 x 10 - quadrupoly: jádra s I 1, distribuce náboje není sférická, čím vyšší eq, tím rychlejší relaxace, tím širší čáry, neprojeví se interakce počet spinových stavů (I+1) quadrupolu a 14 je 3: CDCl 3 v 13 C MR 1:1:1, 4+ v 1 spektru 1:1:1 14 není použitelný pro určování struktury, využitelný pro studium symetrie, mobility a vazebných interakcí 15 vhodný pro určování struktury, ale málo citlivý
1-15 MBC 1-15 MBC koreluje jádra 1 s jádry 15 přes dvě nebo tři vazby. Přenos magnetizace se děje přes tří/dvou vazebnou interakční konstantu J. epřímá detekce: excitace 1, přenos polarizace na 15, detekce 1 - zvýšení citlivosti jader s nízkým g.
1-15 MBC 3 9-9 -9-9 -9-7 -3-7 -1-1 C Me C Me
MBC k rozlišení 7 a 9 izomerů purinových bazí, -C 3 6 Cl 5 4 C 3 7 9 nebo Cl 6 7 5 4 9 C 3
MBC k rozlišení 7 a 9 izomerů purinových bazí, -C 3 6 Cl 5 4 C 3 7 9 nebo Cl 6 7 5 4 9 C 3
Možnosti zpracování spekter na VŠCT: Topspin (Bruker Biospin) Možnost instalace ve vaší laboratoři!!!
Mnova MR (dříve MestRe-C) K dispozici 45denní zkušební verze; plnohodnotná verze je zpoplatněná.
ACD/LABS ACD MR Processor: Možnost importu dat naměřených na VŠCT. Zpracování a analýza 1D a D spekter. a VŠCT je dostupná celoškolní licence MR Manager SUITE. Součástí tohoto balíčku jsou kromě 1D a D MR procesoru i prediktory C,,, F a P MR spekter a databáze. Instalační soubory pro celoškolní licenci ACD/Labs v. 1 naleznete po připojení k serveru \\habr\install\aplikace Možnost stažení akademické verze ze stránek výrobce: (http://www.acdlabs.com/resources/freeware/)
ACD MR Predictor: Rychlá a přesná předpověď 1, 13 C, 15, 19 F a 31 P MR spekter, chemických posunů a interakčních konstant. Výpočet D experimentů (COSY, ETCOR, TOCSY, MQC/MBC/SQC). ACD MR Manager: ACD MR DB: ACD V LABORATOŘI MR: MR Manager Suite Umožňuje import, zpracování a interpretaci 1D MR dat a tvorbu databází experimentálních dat. Databáze obsahuje množství struktur a chemických posunů. ( 1 : 0 00 struktur, 13 C: 191 900 struktur, 15 : 9 097 struktur, 19 F: 16 700 struktur, 31 P: 7 00 struktur.) Aldrich MR Library for ACD/Labs: Databáze obsahuje 35 164 1 a 13 C chemických stuktur.