Strukturní chemie I – 2010/2011
Okruhy otázek z NMR části
1. Atomové jádro v magnetickém poli, magnetický dipólový moment, energie a
Boltzmannova distribuce spinů v magnetickém poli, makroskopická magnetizace,
rezonanční podmínka pro izolované jádro s = ½, Larmorova precesní frekvence pro
izolované jádro. Nástroje pro popis spinového systému (vektorový model, operátorový
formalismus).
2. Obecný princip NMR experimentu: rovnovážná magnetizace, efekt rf pulzu, detekce, FT.
Měření 1H NMR spektra, vektorový popis vývoje pod vlivem chemického posunu.
3. Přehled interakcí jaderného spinu, které dominují v kapalné fázi, jejich projev v 1D NMR
spektru, jaderné magnetické stínění, definice chemického posunu.
4. Larmorova precesní frekvence pro jádro v atomu a molekule, faktory ovlivňující pozici a
tvar signálu (intenzita, pološířka), základní trendy.
5. Nepřímá spin-spinová interakce (J), vektorový popis vývoje pro spinový pár IS, spinové
systémy, notace, projev v jemném štěpení signálů, vztah mezi jadernými spiny
vzhledem k symetrii molekuly – topicita (ekvivalence, neekvivalence), Karplusova
rovnice.
6. Vektorový model NMR experimentu, vývoj spinového systému IS po aplikaci RF pulzu,
princip refokusace signálu – spinové echo.
7. Přímá spin-spinová interakce (D), Hamiltonián pro dipolární interakci, projev ve spektru
v roztoku a pevném stavu, využití ve strukturní analýze.
8. Relaxace NMR signálu – příčiny, mechanismy, T1, T2, aplikace, spinový pár IS – SQ, ZQ,
DQ přechody, dipól-dipólová relaxace, nukleární Overhauserův jev (NOE), NOE a
velikost molekuly, NOE a meziatomová vzdálenost.
9. Přenos polarizace – vysvětlení na J-interagujícím spinovém páru, selektivní inverze
populace, neselektivní přenos – INEPT, přenos polarizace a citlivost NMR experimentu.
10. Obecná struktura 2D NMR experimentu, přímá a nepřímá časová doména, princip
vzniku 2D NMR, korelace chemických posunů, COSY.
11. J-korelovaná jádra v homonukleárním a heteronukleárním systému, COSY, HSQC.
Podstata a struktura HSQC experimentu (INEPT), přenos polarizace, optimalizace,
vývojová perioda.
12. NOESY spektrum, korelace na základě DD relaxace, směšovací čas, kvantitativní analýza,
strukturní informace, porovnání se strukturní informací z rentgenové difrakce.