Last update: RNDr. Jakub Hraníček, Ph.D. (21.02.2024)
The aim of this course is to acquaint students in the form of lectures and exercises with the problems of organic matter analysis and to teach them to orientate in the spectra of organic substances obtained by MS, NMR, IR and UV.
Last update: RNDr. Jakub Hraníček, Ph.D. (21.02.2024)
Kurz strukturní analýzy je zaměření na seznámení studentů formou přednášek a cvičení s problematikou analýzy organických látek a naučit se orientovat ve spektrech organických látek získaných především technikami MS, NMR, IR a UV.
Výstupy učení
- aplikuje fyzikální a spektroskopické charakteristiky při ověření čistoty chemických látek
- interpretuje elektronová spektra a rozlišuje typy přechodů a jejich vliv na spektrální vlastnosti
- identifikuje organické látky a provádí kvalitativní analýzu na základě reakcí funkčních skupin
- interpretuje hmotnostní spektra organických látek po ionizaci různými ionizačními technikami
- interpretuje spektra nukleární magnetické rezonance a využívá je pro stanovení chemické struktury
- interpretuje infračervená spektra z hlediska projevů funkčních skupin a využívá je k identifikaci organických látek
- určuje strukturu organických látek z poskytnutých informací, zahrnující elementární analýzu a interpretaci spekter získaných různými výše uvedenými technikami
Literature -
Last update: RNDr. Jakub Hraníček, Ph.D. (21.02.2024)
1. Jiří Barek, Jiří Zima: Návody ke cvičení z analýzy organických sloučenin, Státní pedagogické nakladatelství Praha 1990. 2. Stanislav Böhm, Svatava Smrčková-Voltrová: Strukturní analýza organických sloučenin, VŠCHT Praha 1995. 3. Edmond de Hoffmann, Vincent Stroobant: Mass Spectrometry. Principles and Applications (Third Edition), Wiley Chichester 2007. 4. Richard A. Nyquist: Interpreting Infrared, Raman, and Nuclear Magnetic Resonance Spectra (Volume 1 and 2), Academic Press San Diego 2001. 5. Guenter Gauglitz, Tuan Vo-Dinh: Handbook of Spectroscopy, WILEY-VCH Weinheim 2003. 6. E. Pretsch, P. Buhlmann, C. Affolter: Structure Determination of Organic Compounds. Tables of Spectral Data, Springer Heidelberg 2000.
Last update: RNDr. Jakub Hraníček, Ph.D. (21.02.2024)
1. Jiří Barek, Jiří Zima: Návody ke cvičení z analýzy organických sloučenin, Státní pedagogické nakladatelství Praha 1990. 2. Stanislav Böhm, Svatava Smrčková-Voltrová: Strukturní analýza organických sloučenin, VŠCHT Praha 1995. 3. Edmond de Hoffmann, Vincent Stroobant: Mass Spectrometry. Principles and Applications (Third Edition), Wiley Chichester 2007. 4. Richard A. Nyquist: Interpreting Infrared, Raman, and Nuclear Magnetic Resonance Spectra (Volume 1 and 2), Academic Press San Diego 2001. 5. Guenter Gauglitz, Tuan Vo-Dinh: Handbook of Spectroscopy, WILEY-VCH Weinheim 2003. 6. E. Pretsch, P. Buhlmann, C. Affolter: Structure Determination of Organic Compounds. Tables of Spectral Data, Springer Heidelberg 2000.
Requirements to the exam -
Last update: RNDr. Jakub Hraníček, Ph.D. (21.02.2024)
Everything that was actually given is tested
Credits - Students with more than 70% attendance are eligible for the credit
EXAM
- be in writing, with the possibility of an oral examination.
- Passing the examination is conditional on obtaining the credit.
- will focus on:
a) theoretical principles of discussed methods of structural analysis
b) practical interpretations of all spectra discussed
(c) designing the structure of an unknown substance or excluding a specific substance on the basis of the spectra submitted
emphasis will be put on the interpretation of UV / VIS, NMR, MS and IR spectra, solution of individual spectra and determination of the structure of unknown substance on the basis of provided complex spectra
Last update: RNDr. Jakub Hraníček, Ph.D. (21.02.2024)
ZÁPOČET
- vypracování a odevzdání 3 domácích úkolů (z oblasti řešení spekter MS, NMR a IČ)
ZKOUŠKA
- je písemná (zkouší se vše, co bylo skutečně odpřednášeno) - materiály z přednášek budou dostupné v SIS, případně zaslány vyučujícím
- bude zaměřena na:
a) teoretické principy probíraných metod strukturní analýzy
b) praktické interpretace všech probíraných spekter
c) navržení struktury neznámé látky nebo vyloučení konkrétní látky na základě předložených spekter
- absolvování zkoušky je podmíněno získáním zápočtu
Syllabus -
Last update: RNDr. Jakub Hraníček, Ph.D. (21.02.2024)
1. Introduction to lecture, measurement of physical constants of organic compounds, organic elemental analysis (1 lecture) (Classification of organic substances, procedure for the identification and identification of organic substances, measurement of physical constants of organic substances, melting point, boiling point, refractive index, spectral constants, ...)
2. Electron Spectrum (1 lecture / seminar) (Origin and interpretation of electron spectra, types of transitions, patterns, ...)
3. MS spectra (3 lectures / seminars) (Basic principles of mass spectra interpretation of organic substances after ionization by common ionization techniques. Principle of fragmentation of basic structural types of organic substances after electron ionization. Specifics of mass spectra after ionization by soft ionization techniques, namely chemical ionization, spray ionization, plasma and laser desorption)
4. NMR spectra (3 lectures / seminars) (Magnetic resonance phenomenon, measurement and NMR spectrometer. One- and two-dimensional spectra, their information content and use for determination of chemical structure.)
5. IR spectra (3 lectures / seminars) (Theoretical aspects of vibrational spectra origin. Instrumentation of IR and Raman spectroscopy. Interpretation of vibrational spectra from the point of view of functional groups.)
6. Practical training in organic matter identification (1 exercise) (Practical exercises for identification of organic compounds from provided information - elementary analysis, basic characteristics, spectra obtained by various techniques - complex view of individual spectra of organic substances)
Last update: RNDr. Jakub Hraníček, Ph.D. (21.02.2024)
1. Ověření čistoty chemických látek, měření jejich fyzikálních a spektroskopických charakteristik, elementární analýza (1 přednáška/cvičení) (Klasifikace látek, postup při důkazu a identifikaci, teplota tání/tuhnutí, teplota varu, hustota, viskozita, index lomu, molární absorpční koeficient, molární refrakce, Jobbova metoda určení stechiometrie komplexu, ...)
2. Elektronová spektra (1 přednáška/cvičení) (Vznik a interpretace elektronových spekter, typy přechodů, zákonitosti, vliv substituentů, posuny ve spektrech; volba ředění, rozpouštědla, kyvety, …)
3. Kvalitativní analýza organických látek (Identifikace organických látek. Přehled používaných metod a příprava nejvýznamnějších typů derivátů.Stanovení organických látek na základě reakcí funkčních skupin.)
4. Spektra hmotnostní spektrometrie (3 přednášky/cvičení) (Základní principy interpretace hmotnostních spekter organických látek po ionizaci běžnými ionizačními technikami. Princip fragmentace základních strukturních typů organických látek po ionizaci elektrony. Specifika hmotnostních spekter po ionizaci měkkými ionizačními technikami, konkrétně chemické ionizaci, sprejové ionizaci,plazmové a laserové desorpci)
5. Spektra nukleární magnetická rezonance (3 přednášky/cvičení) (Jev magnetické rezonance, měření a NMR spektrometr. Jedno a dvou-dimenzionální spektra, jejich informační obsah a využití pro stanovení chemické struktury.)
6. Spektra infračervené spektrometrie (3 přednášky/cvičení) (Teoretické aspekty vzniku vibračních spekter. Instrumentace IR a Ramanovy spektroskopie. Interpretace vibračních spekter z pohledu projevů funkčních skupin.)
7. Praktická cvičení identifikace organických látek (1 cvičení) (Praktická cvičení identifikace organických látek z poskytnutých informací - elementární analýza, základní charakteristiky, spektra získaná různými technikami - komplexní pohled na jednotlivá spektra organických látek)
