physicsSimilar presentations:
Применение спектроскопии ЯМР в органической химии
1. Применение спектроскопии ЯМР в органической химии Практический курс
Для бакалавров 4-го года обученияВесенний семестр 2026 г, кафедра ТТОСиХК
Лектор: Митянов Виталий Сергеевич
2. Литература
• Спектроскопия ЯМР для химиков - Воловенко Ю.М.,Карцев В.Г., Комаров И.В., Туров А.В., Хиля В.П. (2011)
• Практический курс спектроскопии ЯМР - Нифантьев
И.Э., Ивченко П.В. (2006)
• Лекции по спектроскопии ядерного магнитного
резонанса. Часть 1. Вводный курс – Устынюк Ю.А. (2020)
• Спектрометрическая идентификация органических
соединений – Сильверстейн Р., Вебстер Ф., Кимл Д.
(2023)
• Введение в курс спектроскопии ЯМР – Гюнтер Х. (1984)
• Спектроскопия ЯМР (для химиков-органиков) – Сергеев
Н.М. (1981)
2
3. Применение ЯМР в органической химии
• Доказательство строения (в том числе истереохимические исследования).
• Конформационный анализ.
• Исследование обменных процессов.
• Исследование химических реакций.
3
4. Да
• Высокая чувствительность к изменениям вструктуре, в том числе и конформационным.
• Можно проводить анализ смесей.
• Достаточно миллиграммовых количеств.
• Не деструктивный метод
Но
Ограничения по агрегатному состоянию
(растворимости) образца.
Невозможно проводить автоматический
(компьютерный) анализ сложных спектров (пока…).
4
5. Что мы будем изучать?
• Природа спектров ЯМР.• Импульсный ЯМР.
• Двойной резонанс.
• Химический сдвиг. Природа экранирования.
• Спин-спиновое взаимодействие. Типичные
спиновые системы.
• Корреляции «структура-спектр».
• Главная идея данного курса в том, чтобы вы начали
использовать полученные навыки прямо сейчас, при
выполнении ваших первых курсовых и дипломных
работ.
5
6. Контрольные точки
Индивидуальные домашние задания по темам:• Основные (базовые) понятия и закономерности
спектроскопии ЯМР (10 баллов).
• Химические сдвиги и КССВ (15 баллов).
• Спиновые системы и мультиплетность сигналов
(анализ и построение «дерева мультиплетов»)
(15 баллов).
• Расшифровка спектров ЯМР на ядрах 1H и 13С (+
брутто-формула) (20 баллов).
• Зачет. Комбинированные задачи (40 баллов).
6
7. Лекция 1
• Введение• Магнитные свойства ядер
• Природа явления ЯМР
• Методы регистрации спектров ЯМР
7
8. Магнитные свойства ядер
• Помимо массового числа (M) и заряда (Z) ядраимеют еще одну важную характеристику –
магнитный момент (μ).
• Если M и Z – четные, то магнитный момент
нулевой. Например, у 12C, 16O, 28Si, 32S четное
число протонов и нейтронов, они обладают
нулевым моментом количества движения. Эти
ядра нельзя исследовать методом ЯМР.
• Все остальные (118 стабильных изотопов 104
известных элементов) ядра имеют ненулевые
магнитные моменты и для них можно
наблюдать ЯМР.
8
9. Спины ядер
• Ядра, имеющие нечетную массу M (атомныйномер Z любой), имеют полуцелый спин I = 1/2,
3/2, 5/2, 7/2, 9/2.
• Ядра, имеющие нечетный атомный номер Z и
четную массу M, имеют целый спин I = 1, 2, 3, 5...
• Ядра со спином I > ½ имеют еще и
электрический квадрупольный момент (Q,
характеризует
степень
отклонения
распределения электрического заряда от
сферически симметричного).
9
10. Протон – простейшее и важнейшее магнитное ядро
Если представить себе протон как заряженныйшарик, вращающийся вокруг собственной оси, то
он обладает моментом количества движения p и
пропорциональным ему магнитным моментом μ.