UniversitÓ degli Studi di Pavia - FacoltÓ di Scienze MMFFNN

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Tecniche spettroscopiche interpretative

Corsi di laurea:
Chimica, Scienze Chimiche
Docenti:
Mella Mariella
Anno accademico:
2012/2013
Crediti formativi:
6
Ambiti:
CHIM/07
Decreto Ministeriale:
270/04
Lingua di insegnamento:
Italiano

ModalitÓ

L’esame finale consiste in una prova scritta e orale nella quale allo studente sarÓ richiesto di individuare una possibile struttura di un composto organico sulla base degli spettri NMR forniti (1H, 13C. 13C-DEPT e COSY) e di spiegare in dettaglio come la struttura proposta concordi con i dati NMR

Prerequisiti

Conoscenze di base di matematica, fisica e chimica organica

Programma

1. Principi base di Spettroscopia NMR
ProprietÓ magnetiche dei nuclei atomici. Transizioni di spin nucleare e loro energia. Precessione nucleare e risonanza magnetica nucleare. Popolazione dei livelli energetici. Sistema di riferimento fisso e sistema di riferimento ruotante. Tempi di rilassamento. Spettrometri a impulsi e trasformata di Fourier. Descrizione di un esperimento ad impulsi. Parametri spettrali e scala in ppm.

2. Lo spostamento chimico
Shielding diamagnetico e costante di schermo. Fattori che influenzano il chemical shift
1H chemical shifts di composti organici: alcani e cicloalcani, alcheni, alchini, areni, aldeidi, OH, SH, NH.
13C chemical Shifts di composti organici: alcani e cicloalcani, alcheni, alchini, areni, composti carbonilici e carbossilici.
Relazione tra spettro e struttura molecolare: gruppi omotopici, enatiotopici e diastereotopici
Equivalenza chimica e magnetica

3. Accoppiamento indiretto Spin-Spin
MolteplicitÓ del segnale. Spettri di primo e di secondo ordine. Sistemi AX, AB, AX2, AB2, AMX, ABX , A2X2?, A2B2?, AA'XX' e AA'BB'.
Costanti di accoppiamento H,H e struttura chimica. Accoppiamento geminale, vicinale e "long range”.
Costanti di accoppiamento C,H e struttura chimica. Accoppiamento attraverso uno, due e pi¨ legami.
Costanti di accoppiamento C,C e struttura chimica.
Correlazione costanti di accoppiamento C,H e H,H.
Meccanismi di accoppiamento

4. Esperimenti a doppia risonanza
Disaccoppiamento selettivo nello spettro protonico
Tecniche di disaccopiamento nella spettroscopia del carbonio-13: 1H Broad-Band, Gated ed Inverse-gated decoupling, 1H Off-resonance, disaccoppiamento protonico selettivo.
IntensitÓ del segnale nello spettro del carbonio-13 disaccoppiato: spettri quntitativi

5. Reagenti di Shift Chirali

6. Esperimenti a temperatura variabile
Temperatura di coalescenza e corrispondente costante cinetica. Parametri di attivazione. ΔG di attivazione. Esempi di applicazione

7. Tempi di rilassamento T1 e T2
Meccanismi di rilassamento. Determinazione sperimentale del T1 (sequenza Inversion-Recovery) e relazione tra T1 e struttura chimica. Determinazione sperimentale del T2 (sequenza Spin- Echo) e relazione con l’ampiezza del segnale

8. Nuclear Overhauser Effect
Principi generali. Effetto NOE omonulceare ed eteronucleare. Esperimento NOE-Diff. Esempi di applicazione

9. Esperimenti NMR mono-dimensionali ad impulsi multipli
Esperimento J-Modulated Spin-Echo e sequenza APT.
Trasferimento di Polarizzazione. Esperimenti SPI, INEPT e DEPT
INADEQUATE mono-dimensionale

10. Spettroscopia NMR bidimensionale di correlazione
Descrizione generale di un esperimento bidimensionale: tempo di preparazione , di evoluzione e di mescolamento.
H,H-COSY H,C-COSY H,H-NOESY (solo esempi)
Brevi cenni alla rilevazione inversa H,C: sequenze HMQC, HSQC e HMBC (solo esempi)

Bibliografia

R. M. SILVERSTEIN, F. X. WEBSTER, D. J. KIEMLE- Identificazione Spettrometrica di Composti Organici-II Edizione -Casa Editrice Ambrosiana
H. Friebolin, Basic One- and Two- Dimensional NMR Spettroscopy, 3rd revised edition, Wiley-VCH,1998
D. H. Williams, I. Fleming, Spectroscopic methods in organic chemistry, 5rd edition, McGraw?-Hill Companies, 1995


Elenco appelli e prove

Nessuna prova presente

Credits: apnetwork.it