PřF:C8950 NMR - Strukturní analýza - Informace o předmětu

C8950 NMR - Strukturní analýza

Rozsah

2/0/0. 2 kr. (příf plus uk plus > 4). Doporučované ukončení: zk. Jiná možná ukončení: k.

Vyučující

prof. RNDr. Radek Marek, Ph.D. (přednášející)

Garance

prof. RNDr. Radek Marek, Ph.D.
Národní centrum pro výzkum biomolekul – Přírodovědecká fakulta
Dodavatelské pracoviště: Národní centrum pro výzkum biomolekul – Přírodovědecká fakulta

Rozvrh

Po 15:00–16:50 B11/335

Předpoklady

absolvování předmětů fyzikální a organická chemie, fyzika

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.

Mateřské obory/plány

• Analytická chemie (program PřF, D-CH) (2)
• Analytická chemie (program PřF, D-CH4)
• Analytická chemie (program PřF, M-CH)
• Anorganická chemie (program PřF, D-CH) (2)
• Anorganická chemie (program PřF, M-CH)
• Anorganická chemie (program PřF, N-CH)
• Biofyzikální chemie (program PřF, B-CH)
• Biochemie (program PřF, B-BCH)
• Biochemie (program PřF, D-BCH4)
• Biochemie (program PřF, M-CH)
• Biochemie (program PřF, N-BCH)
• Biomolekulární chemie (program PřF, D-BCH4)
• Biomolekulární chemie (program PřF, N-BCH)
• Fyzikální chemie (program PřF, D-CH) (2)
• Fyzikální chemie (program PřF, D-CH4)
• Fyzikální chemie (program PřF, M-CH)
• Fyzikální chemie (program PřF, N-CH)
• Chemie makromolekulárních látek (program PřF, D-CH) (2)
• Chemie (program PřF, B-CH)
• Makromolekulární chemie (program PřF, M-CH)
• Organická chemie (program PřF, D-CH) (2)
• Organická chemie (program PřF, D-CH4)
• Organická chemie (program PřF, M-CH)
• Organická chemie (program PřF, N-CH)
• Strukturní chemie (program PřF, N-CH)

Cíle předmětu

NMR spektroskopie jako jedna z nejdůležitějších strukturně-analytických metod zaujímá významné místo ve výzbroji každého chemika. Předmět NMR strukturní analýza by měl absolventovi umožnit základní orientaci v problematice řešení struktury přírodních produktů a organických sloučenin pomocí vysokorozlišovací NMR spektroskopie. Hlavní důraz je kladen na interpretaci a extrakci informací ze základních typů 2D spekter (COSY, NOESY, HSQC, HMBC).

Výstupy z učení

Po absolvování předmětu bude student schopen:
- navrhnout 1D a 2D NMR experimenty vhodné pro řešení daného strukturního problému;
- popsat princip jednotlivých NMR technik;
- porovnat a vyzdvihnout rozdíly v jednotlivých NMR korelačních experimentech;
- vysvětlit význam základních NMR parametrů;
- interpretovat vícedimenzionální NMR spektra středně komplikovaných organických molekul, přírodních látek a jednoduchých biomakromolekul.

Osnova

• 1. Některé aspekty NMR - úvod, metody magnetické rezonance, vznik NMR signálu, typy jaderných interakcí, chemický posun, interakční konstanta, příklady, Fourierova transformace - relaxace jader (inversion recovery), selektivní excitace, potlačení signálu rozpouštědla, NOE; 2. Konstrukce spektrometrů - magnety, sondy, kyvety a propojení s HPLC, MS; 3. Editační techniky - spinové echo, APT - přenos polarizace, INEPT, DEPT; 4. NMR spektroskopie ve více dimenzích - homonukleární korelace - korelační spektroskopie (COSY) - interakce dalekého dosahu (LR-COSY, Relayed COSY) - TOCSY; 5. Heteronukleární korelace - jednovazebné (HETCOR) - dalekého dosahu (LR-HETCOR, COLOC); 6. Měření J konstant - J spektroskopie - jiné techniky-korelace chemických posunů, časová doména; 7. Interakce dipól-dipól - selektivní NOE - 2D NOESY; 8. Vícekvantová spektroskopie - MQF-COSY - INADEQUATE; 9. NMR spektroskopie jiných jader než ¹H a ¹³C - ¹⁵N, ³¹P, ⁷⁷Se (¹⁹F, ²⁹Si, , ¹¹¹Cd a ¹¹³Cd, ¹¹⁷Sn a ¹¹⁹Sn, ¹²⁵Te, ¹⁹⁵Pt a ²⁰⁷Pb); 10. Inverzní experimenty - jednovazebné (HMQC, HSQC) - dalekého dosahu (HMBC, HSQC) - kombinované techniky (HMQC-TOCSY, HSQC-TOCSY, HSQC-NOESY; 11. Gradientní NMR spektroskopie - homokorelační spektroskopie - NOESY - heterokorelační inverzní metodiky; 12. Nepřímá spin-spinová interakce a přímá interakce dipól-dipól - informace pro řešení prostorové struktury molekul - J konstanty a informace o dihedrálních úhlech - NOE a meziatomové vzdálenosti - vstupní data pro molekulovou mechaniku; 13. Praktické aspekty - typy sond, logická struktura analýzy, citlivost experimentů; 14. Praktické příklady a interpretace spekter

Literatura

povinná literatura
• CLARIDGE, Timothy D. W. High-resolution NMR techniques in organic chemistry. 1st ed. Amsterdam: Elsevier, 1999, xiv, 382. ISBN 0080427995. info
• KEELER, James. Understanding NMR spectroscopy. 2nd ed. Chichester: John Wiley and Sons, 2010, xiii, 511. ISBN 9780470746080. info

doporučená literatura
• RAHMAN, Atta-ur-. Solving problems with NMR spectroscopy. Edited by Muhammad Iqbal Choudhary. San Diego: Academic Press, 1995, xvi, 430. ISBN 0120663201. info
• RAHMAN, Atta-ur-. One and Two Dimensional NMR Spectroscopy. 1. vyd. Amsterdam: Elsevier Science Publishers B.V., 1989, 578 s. ISBN 0444873163. info
• BREITMAIER, Eberhard. Structure elucidation by NMR in organic chemistry : a practical guide. Translated by Julia Wade. Chichester: John Wiley & Sons, 1993, 265 s. ISBN 0471933813. info

Výukové metody

Přednášky

Metody hodnocení

výuka probíhá každý týden, zakončení zkouškou s písemnou event. ústní částí.

Navazující předměty

• C5320 Theoretical concepts of NMR
• C7999 Advanced Methods of NMR Spectroscopy
• C8951 NMR spektroskopie pevného stavu - základní principy a aplikace v chemii.
• C8953 NMR - Strukturní analýza - seminář

Informace učitele

http://ncbr.chemi.muni.cz/~rmarek/c8950/C8950.html
Doporučený zápis souběžného semináře C8953.

Další komentáře

Studijní materiály
Předmět je vyučován každoročně.

Nachází se v prerekvizitách jiných předmětů

• C8953 NMR - Strukturní analýza - seminář
  C8950 || NOW(C8950)  

• Statistika zápisu (jaro 2023, nejnovější)
  
• Permalink: https://is.muni.cz/predmet/sci/jaro2023/C8950