Стратегії дослідження хімічних сполук з використанням сучасних фізичних методів (частина перша)

1.

СТРАТЕГІЇ ДОСЛІДЖЕННЯ ХІМІЧНИХ СПОЛУК
З ВИКОРИСТАННЯМ СУЧАСНИХ ФІЗИЧНИХ
МЕТОДІВ
Частина перша

2.

ПИТАННЯ, ЩО ПОСТАЮТЬ ПЕРЕД ХІМІКАМИ
ПРИ ВИВЧЕННІ НЕВІДОМИХ ХІМІЧНИХ СПОЛУК
- ЯКИЙ СКЛАД (БРУТТО-ФОРМУЛУ) МАЄ СПОЛУКА?
- ЯКІ ФУНКЦІОНАЛЬНІ ГРУПИ (СТРУКТУРНІ ФРАГМЕНТИ) МАЄ
МОЛЕКУЛА?
- ЯКОЮ Є МОЛЕКУЛЯРНА ТОПОЛОГІЯ
(ПОСЛІДОВНІСТЬ ХІМІЧНИХ ЗВ’ЯЗКІВ)?
- ЯКОЮ Є ПРОСТОРОВА БУДОВА МОЛЕКУЛ СПОЛУКИ,
ЩО ДОСЛІДЖУЄТЬСЯ?
- ДЕТАЛІ БУДОВИ: ЧИ НАЯВНІ В МОЛЕКУЛІ ВОДНЕВІ ЗВ’ЯЗКИ, В
ЯКІЙ ТАУТОМЕРНІЙ ФОРМІ ІСНУЄ СПОЛУКА І Т.П.?
-ЯКОЮ Є ВНУТРІШНЬО- І МІЖМОЛЕКУЛЯРНА
ДИНАМІКА МОЛЕКУЛ СПОЛУКИ?
-ЯКІ ФІЗИЧНІ І ХІМІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ МАЄ СПОЛУКА?
-ЧИ МОЖЕ СПОЛУКА УТВОРЮВАТИ
СУПРАМОЛЕКУЛЯРНІ КОМПЛЕКСИ, АСОЦІАТИ І Т.П.?

3.

ПИТАННЯ, ЩО ПОСТАЮТЬ ПЕРЕД ХІМІКАМИ
ПРИ ВИВЧЕННІ НЕВІДОМИХ ХІМІЧНИХ СПОЛУК
- ЯКИЙ СКЛАД (БРУТТО-ФОРМУЛУ) МАЄ СПОЛУКА?
- ЯКІ ФУНКЦІОНАЛЬНІ ГРУПИ (СТРУКТУРНІ ФРАГМЕНТИ) МАЄ
МОЛЕКУЛА?
- ЯКОЮ Є МОЛЕКУЛЯРНА ТОПОЛОГІЯ
(ПОСЛІДОВНІСТЬ ХІМІЧНИХ ЗВ’ЯЗКІВ)?
- ЯКОЮ Є ПРОСТОРОВА БУДОВА МОЛЕКУЛ СПОЛУКИ,
ЩО ДОСЛІДЖУЄТЬСЯ?
- ДЕТАЛІ БУДОВИ: ЧИ НАЯВНІ В МОЛЕКУЛІ ВОДНЕВІ ЗВ’ЯЗКИ, В
ЯКІЙ ТАУТОМЕРНІЙ ФОРМІ ІСНУЄ СПОЛУКА І Т.П.?
-ЯКОЮ Є ВНУТРІШНЬО- І МІЖМОЛЕКУЛЯРНА
ДИНАМІКА МОЛЕКУЛ СПОЛУКИ?
-ЯКІ ФІЗИЧНІ І ХІМІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ МАЄ СПОЛУКА?
-ЧИ МОЖЕ СПОЛУКА УТВОРЮВАТИ
СУПРАМОЛЕКУЛЯРНІ КОМПЛЕКСИ, АСОЦІАТИ І Т.П.?

4.

- ЯКИЙ СКЛАД (БРУТТО-ФОРМУЛУ) МАЄ СПОЛУКА?
- Чи є сполука індивідуальною?
- Які гіпотези щодо складу і будови сполуки можна зробити,
виходячи зі схеми синтезу чи інших попередніх даних?
ЕЛЕМЕНТНИЙ АНАЛІЗ
C6H9NO2
ТОЧНЕ ЗНАЧЕННЯ МОЛЕКУЛЯРНОЇ
МАСИ

5.

КІЛЬКІСНИЙ ЕЛЕМЕНТНИЙ АНАЛІЗ
БАЗУЄТЬСЯ НА РЕАКЦІЇ СПАЛЮВАННЯ СПОЛУК, ЩО
ДОСЛІДЖУЮТЬСЯ
опорний
потік газу
Не
О2
зразки
речовин
окисник
відновник
осушувач
адсорбер
CO2
адсорбер
H2 O
адсорбер
SO2
спалювання

6.

ХРОМАТО-МАС СПЕКТРОМЕТР

7.

- ЯКІ ФУНКЦІОНАЛЬНІ ГРУПИ (СТРУКТУРНІ ФРАГМЕНТИ) МАЄ
МОЛЕКУЛА?
ІЧ СПЕКТР
МАС-СПЕКТР
УФ-СПЕКТР
C6H9NO2
АНАЛІЗ ХІМІЧНИХ ЗСУВІВ
В “РУТИННИХ” 1Н- ТА 13СЯМР-СПЕКТРАХ,
DEPT/INEPT
Фрагменти:
NHCHCOOH,
2хСН,
2хСН2

8.

- ЯКОЮ Є МОЛЕКУЛЯРНА ТОПОЛОГІЯ
(ПОСЛІДОВНІСТЬ ХІМІЧНИХ ЗВ’ЯЗКІВ)?
АНАЛІЗ ПРОТОННИХ ТА
13С МУЛЬТИПЛЕТІВ
DEPT/INEPT
Фрагменти:
NHCHCOOH,
2хСН,
2хСН2
НН- ТА СН-COSY, TOCSY, (HSQC), ІНШІ
ПРОТОН-ГЕТЕРОЯДЕРНІ КОРЕЛЯЦІЇ
HMBC
INADEQUATE
O
N
H
OH

9.

COSY

10.

TOCSY

11.

INADEQUATE

12.

- ЯКОЮ Є ПРОСТОРОВА БУДОВА МОЛЕКУЛ СПОЛУКИ,
ЩО ДОСЛІДЖУЄТЬСЯ?
АНАЛІЗ С-Н, С-С, ТА
ІНШИХ КССВ
O
N
H
1D- TA 2D-NOE (NOESY)
O
N
H
OH
ЗСУВАЮЧІ РЕАГЕНТИ
OH

13.

- ДЕТАЛІ БУДОВИ: ЧИ НАЯВНІ В МОЛЕКУЛІ ВОДНЕВІ ЗВ’ЯЗКИ, В
ЯКІЙ ТАУТОМЕРНІЙ ФОРМІ ІСНУЄ СПОЛУКА І Т.П.?
ДЕТАЛЬНИЙ АНАЛІЗ ІЧ
ТА ЯМР-СПЕКТРІВ
O
N
H
OH
O
ЕЛЕКТРОННА
СПЕКТРОСКОПІЯ
N
H
+
H
O

14.

ПРИКЛАД 1
(1Н-, 13С-ЯМР, DEPT)
O
O
OH
Cl
Cl
OH
O
O

15.

ПРИКЛАД 1
(1Н-ЯМР)
O
12,4
7,74
7,28
OH
Cl
6,41
7,37
7,60
O
7,75

16.

ПРИКЛАД 1
(1Н-ЯМР)
7,74
Cl
7,28
6,41
O
12,4
OH
7,75
O
7,37
7,60

17.

ПРИКЛАД 1
(13C-ЯМР)
O
6
Cl
5a
7
5
4
OH
4
Cl
3a
5
3
O
b
g
3
8
9
9a O
2
6
2
7
7a
O
a
OH

18.

ПРИКЛАД 1
(13C-ЯМР)

19.

ПРИКЛАД 1
(DEPT)
O
Cl
OH
154,0
O
154,2

20.

ПРИКЛАД 2
(1Н-, 13С-ЯМР, DEPT)
Ph
N
N
NC
Ph
2
NC
3

21.

ПРИКЛАД 2
(1Н-ЯМР сполуки 2)
Ph
N
N
NC
Ph
2
NC
3

22.

ПРИКЛАД 2
(1Н-ЯМР сполуки 3)
Ph
N
N
NC
Ph
2
NC
3

23.

ПРИКЛАД 2
(DEPT сполуки 2)
N
NC
Ph

24.

ПРИКЛАД 2
(DEPT сполуки 3)
Ph
N
NC

25.

ПРИКЛАД 3
(1Н-, 13С-ЯМР, DEPT, HSQC, HMBC, NOESY)
Me
N
CF3
OH
N
COOH
?

26.

ПРИКЛАД 3
(1Н-ЯМР спектр невідомої сполуки)
Me
N
CF3
OH
N
COOH
?

27.

ПРИКЛАД 3
(13С-ЯМР INEPT спектр невідомої сполуки)

28.

ПРИКЛАД 3
(HSQC спектр невідомої сполуки)

29.

ПРИКЛАД 3
(HMBC спектр невідомої сполуки)

30.

ПРИКЛАД 3
(NOESY спектр невідомої сполуки)