Spektroskopia NMR w badaniach struktury i aktywności biomolekuł

Save this PDF as:
 WORD  PNG  TXT  JPG

Wielkość: px
Rozpocząć pokaz od strony:

Download "Spektroskopia NMR w badaniach struktury i aktywności biomolekuł"

Transkrypt

1 Spektroskopia NMR w badaniach struktury i aktywności biomolekuł I. Magnetyczny rezonans jądrowy uproszczone podstawy teoretyczne stosowanej metody i aparatura pomiarowa. Jądra atomowe co udowodnił Ernest Rutherford, przeprowadzając swój legendarny już eksperyment obdarzone są ładunkiem dodatnim. Ładunek ten, będący konsekwencją obecności protonów w jądrach pierwiastków, może być rozmieszczony w różny sposób zależny od ilości i rodzaju nukleonów tworzących dane jądro. Ponieważ jądra atomowe wirują wokół własnej osi, w niektórych przypadkach wirujący ładunek elektryczny generuje dwubiegunowe pole magnetyczne (tzw. dipol magnetyczny), zorientowane wzdłuż osi obrotu. Moment pędu wirującego ładunku można zdefiniować za pomocą kwantowej liczby spinowej (spinu) I, która przyjmuje wartości równe całkowitym wielokrotnościom liczby ½ (oraz 0). Natomiast podstawowym parametrem, który definiuje powstały (w wyniku istnienia spinu) dipol magnetyczny jest moment magnetyczny jądra µ, który możemy wyobrazić sobie jako wektor skierowany wzdłuż osi obrotu jądra a którego zwrot, zależny od kierunku obrotu, można określić zgodnie z regułą śruby prawoskrętnej (albo prawej dłoni). Izotopy pierwiastków, które posiadają nieparzystą ilość nukleonów w jądrze (przy dowolnej liczbie protonów), takie jak 1 H, 13 C, 15 N, 17 O, 19 F, 31 P, etc., mają kwantową liczbę spinową I równą ½. W naturalnym środowisku jądra tych atomów są dipolami magnetycznymi, zaś wektory ich momentów magnetycznych skierowane są losowo, we wszystkie możliwe strony. W konsekwencji, cząsteczki zbudowane (przynajmniej częściowo) z takich izotopów (a dalej substancje złożone z takich cząsteczek) nie wykazują własności magnetycznych, ponieważ obecne w populacji jąder dipole magnetyczne wygaszają się wzajemnie. Jednakże, kiedy cząsteczki zawierające atomy izotopów, których jądra są dipolami magnetycznymi, zostaną umieszczone w silnym, zewnętrznym polu magnetycznym, wektory momentów magnetycznych tych jąder zaczynają się porządkować (jest to efekt analogiczny do magnesowania paramagnetyków). Ilość orientacji, które wektor momentu magnetycznego danego jądra może przyjąć w zewnętrznym polu magnetycznym, zależna jest od kwantowej liczby spinowej jądra I i wyrażona wzorem N = 2I + 1. Dla wymienionych wcześniej jąder o I = ½, N równa się 2, co oznacza, że wektory ich momentów magnetycznych mogą w zewnętrznym polu magnetycznym przyjąć dwie orientacje: równoległą i antyrównoległą w stosunku do wektora natężenia zewnętrznego pola magnetycznego. Jądro atomowe, którego wektor momentu magnetycznego jest skierowany antyrównolegle w stosunku do wektora natężenia zewnętrznego pola magnetycznego, znajduje się w stanie o wyższej energii, niźli jądro, którego wektor momentu magnetycznego jest skierowany równolegle w stosunku do linii sił zewnętrznego pola. W warunkach pomiaru, stosunek ilości jąder znajdujących się w stanie o wyższej energii (N W ) do ilości jąder znajdujących w stanie o niższej energii (N N ) jest minimalnie mniejszy od 1: N W N N = exp ( ΔE W,N kt ) co oznacza, iż w populacji jąder znajdujących się w badanej próbce istnieje niewielka przewaga jąder, których wektory momentów magnetycznych skierowane są równolegle względem linii sił zewnętrznego pola, w konsekwencji czego próbka zyskuje makroskopowe własności magnetyczne. Jądra atomowe, które znajdują się w stanie o niższej energii można przeprowadzić w stan o wyższej energii, pod warunkiem, że zaabsorbują one kwanty promieniowania elektromagnetycznego o energii odpowiadającej różnicy omawianych stanów energetycznych, zgodnie ze wzorem: 1

2 E = hν Ponieważ energia kwantu promieniowania zależy od częstotliwości fali elektromagnetycznej, możemy powiedzieć, iż jądra atomowe posiadają pewne częstotliwości własne promieniowania, dzięki którym będą wzbudzane. Ponieważ, w fizyce, zjawisko pobudzania danego układu (najczęściej do drgań) w wyniku absorbcji energii fal, których częstotliwość odpowiada częstotliwości własnej danego układ, nosi nazwę rezonansu, omawiane zjawisko nazywa się magnetycznym rezonansem jądrowym (ang. Nuclear Magnetic Resonance, NMR), a częstotliwości własne jąder atomowych - częstotliwościami rezonansowymi (Larmora). Częstotliwość Larmora, czyli częstotliwość fali elektromagnetycznej zdolnej przeprowadzić jądro atomowe w stan o wyższej energii, dana jest wzorem: ν L = γ 2π B 0(1 σ) i zależy od następujących parametrów: 1) typu jądra ( 1 H, 13 C, etc.), reprezentowanego we wzorze przez współczynnik żyromagnetyczny jądra, γ (który jest stały dla danego typu jądra); 2) warunków pomiaru, a dokładniej: mocy spektrometru, reprezentowanej we wzorze przez wartość indukcji omawianego wcześniej zewnętrznego pola magnetycznego, B 0 (pamiętamy, że indukcja pola magnetycznego jest wielkością wprost proporcjonalną do natężenia pola magnetycznego); 3) otoczenia chemicznego jądra atomowego, a dokładniej: wpływu pól magnetycznych pozostałych jąder oraz elektronów znajdujących się w bezpośredniej bliskości danego jądra, reprezentowanego we wzorze przez stałą ekranowania, σ. Punkt 3) wymaga dodatkowego komentarza. Otóż okazuje się, iż omawiane wcześniej, zewnętrzne pole magnetyczne porządkujące wektory momentów magnetycznych w badanej populacji jąder, ulega modyfikacji w wyniku obecności lokalnych pól magnetycznych jąder atomowych oraz elektronów wchodzących w skład danej cząsteczki chemicznej. W konsekwencji, jądra atomowe, które mają różne otoczenia chemiczne, tj. znajdują się blisko (w przestrzeni) atomów różnego typu lub różnej ilości atomów tego samego typu (a przez to: różna jest gęstość elektronowa wokół tych jąder), znajdują się w wypadkowym polu magnetycznym o różnych, lokalnych natężeniach - w konsekwencji czego częstotliwości rezonansowe tych jąder są różne! Jest to fakt, który umożliwia zastosowanie zjawiska magnetycznego rezonansu jądrowego do celów praktycznych. Czytelnikowi należy się jeszcze schemat ideowy aparatury stosowanej w spektroskopii NMR. Spektrometr taki składa się z nadprzewodzącego elektromagnesu, którego zadaniem jest wytworzenie silnego, możliwie jednorodnego pola magnetycznego (o indukcji B 0 ), porządkującego wektory momentów magnetycznych jąder w badanej próbce; nadajnika (transmitera), który naświetla próbkę promieniowaniem elektromagnetycznym o wybranym przez operatora spektrum częstotliwości oraz odbiornika. Moc spektrometru jest najczęściej charakteryzowana przez częstotliwość rezonansową (Larmora) jądra wodoru ( 1 H), zależną od wartości indukcji wytworzonego przez elektromagnes pola magnetycznego. Dla B 0 = 2,35 T, częstotliwość Larmora dla protonów wzorca (tetrametylosilanu, TMS) wynosi 100 MHz; dla spektrometrów o wyższej mocy te proporcje są zachowane (np. spektrometr wytwarzający pole o B 0 = 11,75 T wzbudza protony wzorca falą elektromagnetycznąo częstotliwości 500 MHz). Czytelnika zainteresowanego spektroskopią magnetycznego rezonansu jądrowego odsyłamy do literatury uzupełniającej, gdzie podstawy fizyczne stosowanej metody oraz proces powstawania wyniku eksperymentu, czyli tzw. widma, omówiono dużo bardziej szczegółowo i bezkompromisowo. 2

3 II. Elementy widma jednowymiarowego oraz informacje z nich wypływające. Spektroskopia NMR jest w istocie spektroskopią absorpcyjną, zatem wynik eksperymentu powinien w jakiś sposób opisywać energię pochłoniętą przez próbkę. I tak oto, jednowymiarowym widmem NMR nazywamy wykres ilości kwantów energii promieniowania elektromagnetycznego pochłanianego przez próbkę w funkcji częstotliwości tego promieniowania. Przykładowe, jednowymiarowe widmo NMR widoczne jest na poniższym rysunku: Widoczne powyżej widmo składa się z następujących elementów: 1) wykresu ilości zaabsorbowanych kwantów energii; 2) skali przesunięcia chemicznego; 3) integracji sygnałów rezonansowych. Każdym z tych elementów zajmiemy się w kolejnych akapitach. Ad. 1. W wykresie ilości zaabsorbowanych kwantów energii można wyróżnić dwa rejony: rejony płaskie, czyli tzw. linię bazową, oraz szczególnie nas interesujące sygnały rezonansowe. Obecność sygnału rezonansowego świadczy o absorpcji promieniowania o danej częstotliwości przez jądro (lub grupę jąder) wchodzące w skład badanego związku chemicznego. Każdy z sygnałów rezonansowych posiada swoją strukturę subtelną, na którą składają się: multipletowość sygnału rezonansowego, informująca o ilości partnerów sprzężenia spinowospinowego; stałe sprzężenia, informujące o wartości kąta dwuściennego pomiędzy partnerami sprzężenia spinowo-spinowego. Multipletowość sygnału rezonansowego, czyli ilość tworzących go linii i stosunek ich względnych intensywności, zależy od wzajemnej orientacji w przestrzeni wektorów momentów magnetycznych obserwowanego jądra i jąder sąsiadujących. Informacja ta jest przenoszona do obserwowanego jądra przez elektrony wiązań chemicznych, przeważnie dwóch lub trzech (dla 1 H NMR). Informację taką nazywamy 3

4 sprzężeniem skalarnym lub spinowo-spinowym. Sprzężenie przez dwa wiązania nazywamy sprzężeniem geminalnym; zaś przez trzy wiązania sprzężeniem wicynalnym. W widmie jednowymiarowym, sygnał rezonansowy protonu, który nie posiada partnerów sprzężenia spinowo-spinowego (lub należy do tzw. układu silnie sprzężonego, np. izolowanej grupy CH 3 ), ma postać singletu. Proton, który ma jednego partnera sprzężenia skalarnego, generuje sygnał rezonansowy w postaci dubletu (o względnej intensywności linii: 1:1); natomiast proton, który ma dwóch partnerów sprzężenia - objawia się w widmie w postaci trypletu (o względnej intensywności linii: 1:2:1) lub dubletu dubletów (cztery linie o równej intensywności). Wyjaśnienie zjawiska powstawania multipletów oraz reguły tworzenia multipletów bardziej skomplikowanych Czytelnik odnajdzie w literaturze uzupełniającej. Odległość pomiędzy liniami w danym sygnale rezonansowym, wyrażoną w Hz, nazywa się stałą sprzężenia, J. Wartość wicynalnej stałej sprzężenia spinowo-spinowego (przez trzy wiązania, co zapisujemy: 3 J) zależy od wartości kąta dwuściennego ϕ pomiędzy partnerami sprzężenia i jest wyrażona równaniem Karplusa: 3 J φ = Acos 2 φ + Bcosφ + C w którym parametry A, B i C są parametrami otrzymanymi doświadczalnie, zależnymi od rodzaju sprzężonych jąder oraz podstawników obecnych w cząsteczce. Zależność wartości wicynalnej stałej sprzężenia, obserwowanej w widmie jednowymiarowym, od wartości kąta dwuściennego pomiędzy partnerami sprzężenia spinowo-spinowego ilustruje tzw. krzywa Karplusa: Wartość stałej sprzężenia spinowo-spinowego pomiędzy obserwowanym protonem a jego partnerem sprzężenia najłatwiej jest zmierzyć, gdy sygnał rezonansowy interesującego nas protonu ma postać dubletu. W przypadku multipletów bardziej złożonych, pomiar stałej (bądź: stałych) sprzężenia bywa dużo bardziej skomplikowany. Oprócz sprzężenia spinowo-spinowego, pomiędzy jądrami należącymi do danej cząsteczki (a niekiedy pomiędzy jądrami należącymi do różnych cząsteczek) występuje inny rodzaj sprzężenia, nazywany sprzężeniem dipolarnym. Sprzężenie dipolarne dwóch jąder jest wynikiem ich wzajemnej bliskości w przestrzeni (odległość pomiędzy nimi nie może przekraczać ok. 4 Å); przy czym bliskość jąder w przestrzeni nie gwarantuje wystąpienia sprzężenia dipolarnego pomiędzy nimi (wynika to z mechanizmu powstawania sprzężenia, którego nie będziemy rozważać w niniejszej instrukcji). Sprzężenie dipolarne dwóch jąder objawia się widmie jednowymiarowym poprzez wzajemne, delikatne zwiększenie bądź 4

5 zmniejszenie intensywności ich sygnałów rezonansowych i jest niemożliwe do wykrycia bez dodatkowego eksperymentu różnicowego. Zjawisko zmiany intensywności sygnału rezonansowego danego jądra w wyniku bliskości w przestrzeni innego jądra nazywa się jądrowym efektem Overhausera (ang. Nuclear Overhauser Effect, NOE) i jest fundamentem jednego z najczęściej wykorzystywanych eksperymentów dwuwymiarowych, NOESY. Należy jednak pamiętać, iż jądrowy efekt Overhausera dostarcza wyłącznie dowodów pozytywnych; tj. jego wystąpienie świadczy o bliskości w przestrzeni badanych jąder, natomiast jego brak nie dowodzi, iż odległość pomiędzy badanymi jądrami jest większa, niż 4 Å. Ad. 2. W widmie jednowymiarowym, każdy sygnał rezonansowy ma swoją pozycję na skali przesunięć chemicznych, wyrażoną w częściach na milion (ang. parts per million, ppm). Przesunięcie chemiczne, δ, jest stransformowaną wartością częstotliwości Larmora jądra reprezentowanego przez dany sygnał rezonansowy, otrzymaną wg wzoru: δ = ν L ν W ν W 10 6 i powstałą w celu ujednolicenia wyników otrzymywanych za pomocą spektrometrów o różnej mocy. Dla przykładu: w spektrometrze o mocy 300 MHz (częstotliwość Larmora wzorca, ν W ), częstotliwość rezonansowa danego jądra wynosi Hz (częstotliwość Larmora badanego jądra, ν L ); natomiast w spektrometrze o mocy 500 MHz częstotliwość rezonansowa tego samego jądra (wchodzącego w skład tej samej cząsteczki) wynosi Hz. Po stransformowaniu tych wyników za pomocą powyższego wzoru, okazuje się, że wartość przesunięcia chemicznego uzyskanych sygnałów rezonansowych w obydwu przypadkach jest taka sama i wynosi 1,5 ppm. Jak już powiedzieliśmy, przesunięcie chemiczne informuje o częstotliwości rezonansowej jądra (bądź jąder) generującego dany sygnał rezonansowy. Z nieco bardziej praktycznego punktu widzenia, przesunięcie chemiczne informuje o otoczeniu chemicznym jądra (jąder) reprezentowanego przez dany sygnał; ponieważ, co podkreśliliśmy już wcześniej (patrz: część I), częstotliwość Larmora danego jądra zależy również od jego otoczenia chemicznego. Pod pojęciem otoczenia chemicznego kryją się: rodzaj atomu, z którym związane jest obserwowane jądro (najczęściej 1 H) oraz atomy sąsiadujące. Jeżeli obserwowanym jądrem jest proton, decydujący wpływ na przesunięcie chemiczne jego sygnału rezonansowego ma typ atomu węgla, z którym jest związany (sp 3, sp 2, sp 1, aromatyczny) oraz bliskość ewentualnych grup funkcyjnych cząsteczki. Powstało wiele tablic, w których zgromadzono informacje o wpływie sąsiadujących podstawników na przesunięcie chemiczne badanego jądra; można jednak pokusić się o sformułowanie następującego uogólnienia: obecność podstawników o wysokiej elektroujemności powoduje zwiększenie przesunięcia chemicznego sygnału rezonansowego badanego jądra (jest to tzw. efekt odsłaniania). Jeżeli proton związany jest z atomem innym, niż węgiel (np. z azotem bądź tlenem), ogromny wpływ na wartość przesunięcia chemicznego jego sygnału rezonansowego mają: rodzaj rozpuszczalnika użytego do wykonania eksperymentu, temperatura oraz stężenie próbki. Rodzaj użytego rozpuszczalnika będzie determinował, czy sygnały rezonansowe tzw. protonów wymienialnych w ogóle pojawią się w widmie jeżeli bowiem wymiana protonów pomiędzy cząsteczkami badanego związku a rozpuszczalnikiem będzie zbyt szybka, sygnały rezonansowe protonów labilnych z dużym prawdopodobieństwem zanikną lub pojawią się w postaci rozmytej. Dodatkowo, wszystkie wymienione powyżej czynniki będą decydowały o wystąpieniu i mocy wiązań wodorowych. Warto bowiem wiedzieć, iż jądro atomu wodoru, który bierze udział w tworzeniu wiązania wodorowego, ulega bardzo wyraźnemu efektowi odsłaniania. Uzyskanie informacji o 5

6 występowaniu wiązań wodorowych ma szczególnie duże znaczenie przy badaniach struktury i aktywności biomolekuł. Ad. 3. Pole powierzchni pod sygnałem rezonansowym nazywa się integracją sygnału. Integracja ilustruje ilość kwantów energii promieniowania elektromagnetycznego o danej częstotliwości (bądź częstotliwościach) pochłoniętych przez jądra atomowe. W praktyce, integracja sygnału rezonansowego informuje o ilości jąder atomowych w próbce wzbudzonych przez kwanty promieniowania o danej częstotliwości, a co za tym idzie: o ilości jąder, których sygnał rezonansowy został zarejestrowany w widmie. Informację o ilości jąder, które wchodzą w skład związku chemicznego i generują dany sygnał rezonansowy, uzyskujemy poprzez podzielenie wartości integracji tego sygnału przez wartość integracji sygnału odniesienia. Sygnałem odniesienia jest z reguły sygnał rezonansowy o najmniejszej, sensownej wartości integracji (tj. niepochodzący od ewentualnych zanieczyszczeń, obecnych w próbce). III. Widma dwuwymiarowe. W niniejszym opracowaniu nie sposób omówić nawet uproszczonych założeń teoretycznych eksperymentów dwuwymiarowych najbardziej wytrwałych Czytelników odsyłamy do książki Jamesa Keelera Understanding NMR Spectroscopy, gdzie podstawy matematyczne zaprezentowanych poniżej eksperymentów omówione są wyczerpująco, z uwzględnieniem koniecznego do pełnego zrozumienia omawianych zagadnień rachunku operatorowego. Pozostałych zaś Czytelników zapraszamy do zapoznania się z elementami składowymi wyników eksperymentów dwuwymiarowych. Różnice w omówionych poniżej elementach składowych widm 2D będą stanowiły podstawę rozróżniania poszczególnych rodzajów eksperymentów. Poniżej zaprezentowano przykładowy wynik eksperymentu dwuwymiarowego: 6

7 Każde widmo 2D składa się z następujących elementów składowych: osi pierwotnej przesunięcia chemicznego (F2, [ppm]); osi wtórnej przesunięcia chemicznego (F1, [ppm]); widm jednowymiarowych, nałożonych na oś pierwotną i oś wtórną; sygnałów korelacyjnych (crosspeak ów). Dodatkowo, w zależności od rodzaju eksperymentu, widmo dwuwymiarowe może również zawierać: sygnały autokorelacyjne. Widma, które zawierają sygnały autokorelacyjne, są wynikami eksperymentów, w których na obydwu osiach rejestruje się sygnały rezonansowe jąder tego samego typu (np. jąder wodoru). Eksperyment tego rodzaju generuje widmo, które jest symetryczne względem osi złożonej z sygnałów autokorelacyjnych, nazywanej diagonalą. Do eksperymentów tego typu zalicza się m.in.: COSY (ang. COrrelated SpectroscopY) oraz jego odmiany gcosy (ang. gradient COSY) i DQF- COSY (ang. Double-Quantum Filtered COSY); NOESY (ang. Nuclear Overhauser Effect SpectroscopY) oraz jego odmianę, ROESY (ang. Rotating-frame Overhauser Effect SpectroscopY); TOCSY (ang. TOtal Crrelated SpectroscopY). Podstawą fizyczną powstawania sygnałów korelacyjnych w eksperymentach COSY (i jego odmianach) oraz TOCSY jest zjawisko sprzężenia spinowo-spinowego pomiędzy wzbudzanymi jądrami. Oznacza to, iż sygnał korelacyjny (crosspeak), który znajduje się na przecięciu sygnału rezonansowego wybranego jądra na osi F2 i sygnału rezonansowego innego jądra (tego samego typu) na osi F1 jest dowodem wystąpienia zjawiska sprzężenia skalarnego pomiędzy tymi jądrami w badanej cząsteczce. Podstawową różnicą w wynikach eksperymentów COSY oraz TOCSY jest zasięg obserwowanego w widmach zjawiska sprzężenia spinowo-spinowego pomiędzy jądrami. W widmach COSY obserwujemy głównie sprzężenia geminalne oraz wicynalne, rzadziej sprzężenia dalekiego zasięgu; natomiast eksperyment TOCSY pozwala na obserwację sprzężeń skalarnych w obrębie całych układów spinowych. Układem spinowym nazywamy fragment cząsteczki, w którym można zaobserwować sekwencję sprzężeń spinowo-spinowych. Na przykład: jeżeli proton A sprzęga się z protonem B wicynalną stałą sprzężenia, a proton B sprzęga się zarówno z protonem A, jak i z protonem C (również wicynalną stałą sprzężenia), wówczas możemy powiedzieć, iż protony A, B i C należą do jednego układu spinowego i widmie TOCSY powinny wystąpić sygnały korelacyjne świadczące o sprzężeniach A-B, B-C oraz C-A. Ostatni, wymieniony sygnał korelacyjny nie powinien wystąpić w widmie COSY, ponieważ odległość pomiędzy protonami A i C wynosi cztery wiązania chemiczne. Eksperyment TOCSY dostarcza zatem cennej możliwości segregowania sygnałów rezonansowych w widmie jednowymiarowym na grupy odpowiadające układom spinowym, występującym w badanej cząsteczce. Dzięki niemu możliwe jest stosunkowo szybkie orzeczenie, na przykład, do którego aminokwasu należy wybrany spośród kilku sygnałów rezonansowych sygnał rezonansowy jednego z protonów amidowych, zaobserwowanych w widmie jednowymiarowym badanego oligopeptydu. Poniższy rysunek prezentuje oligopeptyd złożony z ośmiu aminokwasów, w którym kolorami wyróżniono występujące w zaprezentowanej cząsteczce układy spinowe jąder wodoru: 7

8 Podstawą fizyczną powstawania sygnałów korelacyjnych w eksperymentach NOESY oraz ROESY jest zjawisko sprzężenia dipolarnego pomiędzy wzbudzanymi jądrami. Oznacza to, iż sygnał korelacyjny (crosspeak), który znajduje się na przecięciu sygnału rezonansowego wybranego jądra na osi F2 i sygnału rezonansowego innego jądra (tego samego typu) na osi F1 jest dowodem bliskości tych jąder w przestrzeni. Istnieje szereg różnic pomiędzy eksperymentami NOESY oraz ROESY, lecz nie będziemy ich rozważać w niniejszym opracowaniu. Na potrzeby ćwiczenia możemy przyjąć, iż eksperymenty NOESY oraz ROESY dostarczają informacji tego samego typu. Widma dwuwymiarowe, które nie zawierają sygnałów autokorelacyjnych, są wynikami eksperymentów, w których na osiach rejestruje się sygnały rezonansowe jąder różnego typu (np. jąder 1 H na osi F2 i jąder 13 C na osi F1). Eksperymenty takie noszą nazwę eksperymentów heterokorelacyjnych i nie będą rozważane w niniejszym opracowaniu. IV. Zastosowanie technik NMR w badaniach struktury i aktywności biomolekuł. Spektroskopia NMR jest podstawową techniką określania struktur cząsteczek organicznych. Ponieważ niemożliwe jest dokonanie uogólnienia: cząsteczka organiczna = biomolekuła, w niniejszej części opracowania teoretycznego skupimy się na wymienieniu tych aspektów spektroskopii magnetycznego rezonansu jądrowego, które okazują się użyteczne przy badaniach struktury i aktywności cząsteczek z rodzaju enzymów, peptydów i kwasów nukleinowych. Czytelników zainteresowanych badaniami spektroskopowymi biomolekuł nieco mniejszych, acz popularnych w tzw. życiu codziennym (np. mentolu, kofeiny czy węglowodanów prostych), odsyłamy do wspaniale napisanej i fascynującej książki pt. Classics in Spectroscopy, autorstwa Stefana Bergera i Dietera Sickera. Rekonstrukcja sekwencji aminokwasowej oligopeptydów i białek możliwa jest głównie dzięki zastosowaniu dwóch eksperymentów: TOCSY oraz ROESY. Widmo TOCSY pozwala na szybkie przyporządkowanie sygnałów rezonansowych protonów widocznych w widmie jednowymiarowym do odpowiednich reszt aminokwasowych; natomiast widmo ROESY pozwala na odtworzenie sekwencji 8

9 aminokwasowej w kierunku od N-końca do C-końca dzięki efektom ROE, występującym pomiędzy protonem α n-tej reszty aminokwasowej a protonem amidowym n+1-szej reszty aminokwasowej: Eksperymenty NMR, które umożliwiają rekonstrukcję sekwencji nukleotydowej w kwasach nukleinowych, to przede wszystkim zestaw widm NOESY, wykonanych w H 2 O oraz w D 2 O. Eksperyment wykonany w H 2 O pozwala na obserwację protonów iminowych oraz aminowych, tworzących wiązania wodorowe w parach Watsona-Cricka, a następnie przyporządkowanie sygnałów rezonansowych do protonów aromatycznych zasad azotowych: 9

10 natomiast eksperymenty wykonane w D 2 O dzięki wcześniejszemu przyporządkowaniu sygnałów rezonansowych do protonów wchodzących w skład poszczególnych nukleotydów pozwalają na rekonstrukcję sekwencji kwasu nukleinowego w kierunku 5 3 : Zadaniem o wiele trudniejszym i jednocześnie ważniejszym, niźli rekonstrukcja sekwencji ww. biopolimerów, jest rekonstrukcja ich stereostruktury. Spektroskopia NMR jest w chwili obecnej jedyną techniką eksperymentalną, która pozwala na ustalenie struktur przestrzennych biomakromolekuł w roztworach z rozdzielczością atomową. Współczesna nauka poświęca tej dyscyplinie badań sporo atencji, co podkreśla fakt, iż w 2002 roku profesor Kurt Wüthrich został współlaureatem Nagrody Nobla w dziedzinie chemii, właśnie za wkład w rozwój technik spektroskopii magnetycznego rezonansu jądrowego w celu ustalania trójwymiarowych struktur biologicznych makromolekuł w roztworach. Chociaż badania stereochemii białek budzą zdecydowanie większe zainteresowanie wśród badaczy, co znajduje odbicie w światowej literaturze, nieustanny rozwój instrumentarium i podejść eksperymentalnych powoli, acz konsekwentnie przyciąga uwagę biofizyków w kierunku kwasów nukleinowych. Swoista ostrożność badaczy w stosunku do podejmowania badań stereochemii kwasów nukleinowych metodami spektroskopii NMR wynika z dwóch powodów. Po pierwsze, sygnały rezonansowe protonów wchodzących w skład kwasów nukleinowych cechuje zdecydowana większa degeneracja przesunięć chemicznych, niż w przypadku sygnałów rezonansowych protonów wchodzących w skład łańcuchów bocznych aminokwasów, co dość poważnie utrudnia analizę spektralną. Po drugie, stosunek ilości jąder wodoru do masy cząsteczkowej fragmentu kwasu nukleinowego wypada zdecydowanie mniej korzystnie, niźli analogiczny stosunek dla dowolnego polipeptydu, co wymusza przygotowanie większej ilości próbki o możliwie najwyższej czystości. Nie są to jednak problemy zniechęcające do wszczęcia rzetelnego, satysfakcjonującego, a nade wszystko - prowadzącego do sukcesu śledztwa, w którym jedynym materiałem dowodowym jest zestaw danych spektralnych, zaś głównym poszukiwanym - stereostruktura fragmentu kwasu nukleinowego. W przypadku enzymów i białek, dane spektralne, które pozwalają na odtworzenie ich stereostruktury w roztworze, to przede wszystkim: 10

11 wartości stałych sprzężenia wicynalnego pomiędzy odpowiednimi protonami łańcucha aminokwasowego, które dostarczają informacji o wartościach odpowiednich kątów torsyjnych (dzięki równaniu Karplusa, patrz: część II); więzy odległościowe odpowiednich protonów w przestrzeni, otrzymywane dzięki eksperymentom NOESY i ROESY (patrz: część III). W przypadku kwasów nukleinowych, dane spektralne, niezbędne do możliwie wiernego odtworzenia stereostruktury biomakromolekuły w roztworze są z grubsza te same, co w przypadku białek i enzymów z tą różnicą, iż szkielet kwasu nukleinowego, zbudowany z reszt cukrowych i fosforowych, nie pozwala na badanie wartości odpowiednich kątów torsyjnych dzięki wartościom wicynalnych stałych sprzężenia skalarnego proton-proton (z uwagi na fakt, że kwasy nukleinowe zawierają zbyt mało atomów wodoru). Wykonuje się zatem dodatkowy eksperyment heterokorelacyjny HETCOR 1 H- 31 P i bada wartości wicynalnych stałych sprzężenia spinowo-spinowego jąder wodoru i fosforu, które dzięki równaniu Karplusa pozwalają na odtworzenie konformacji szkieletu kwasu nukleinowego. Możliwe jest również zastosowanie spektroskopii NMR do badań aktywności enzymów, przede wszystkim poprzez zdefiniowanie stereostruktury substratu oraz produktu reakcji enzymatycznej. Informacje o stereostrukturze substratu/produktu reakcji enzymatycznej otrzymuje się w znany już nam sposób dzięki znajomości wartości odpowiednich stałych sprzężenia oraz więzów odległościowych (NOE). Należy jednak pamiętać o pewnej pułapce: widma NMR dwóch enancjomerów tego samego związku wyglądają identycznie i niemożliwe jest orzeczenie, które z widm obrazuje który z enancjomerów, bez uprzedniej modyfikacji chemicznej badanych cząsteczek, polegającej na wprowadzeniu fragmentu zdefiniowanego stereochemicznie (tzw. sondy chiralnej). V. Literatura uzupełniająca. 1. Robert M. Silverstein, Francis X. Webster, David J. Kiemle; Spektroskopowe metody identyfikacji związków organicznych; 2007; 2. Joseph B. Lambert, Herbert F. Shurvell, David A. Lightner, R. Graham Cooks; Organic Structural Spectroscopy; 2001; 3. James Keeler; Understanding NMR Spectroscopy; 2010; 4. Stefan Berger, Dieter Sicker; Classics in Spectroscopy; Eksperymenty Eksperyment 1. Zastosowanie spektroskopii NMR do badania stereochemii reakcji katalizowanej przez fumarazę. Fumaraza katalizuje reakcję addycji wody do podwójnego wiązania w cząsteczce kwasu fumarowego z utworzeniem L-jabłczanu lub reakcję eliminacji wody z cząsteczki L-jabłczanu z utworzeniem fumaranu. Reakcja jest sterospecyficzna. Wykazanie tego zjawiska jest możliwe za pomocą eksperymentów NMR, jeżeli reakcję przeprowadza się w D 2 O. W cząsteczce L-jabłczanu znajdują się trzy protony połączone z atomami węgla: H A, H B i H X. Atom węgla, z którym połączony jest proton H X, stanowi centrum asymetrii. W konsekwencji, atomy H A i H B są nierównocenne chemicznie i mają charakter diastereotopowy. Wymiana któregokolwiek z nich na inną 11

12 grupę funkcyjną (lub na atom deuteru) powoduje powstanie drugiego centrum asymetrii i w efekcie cała cząsteczka staje się diastereoizomerem. Protony H A i H B są nierównocenne chemicznie, mają one zatem różne otoczenia chemiczne, a co za tym idzie różne wartości przesunięć chemicznych swoich sygnałów rezonansowych. W konsekwencji, ulegają one wzajemnemu sprzężeniu geminalnemu, a także sprzężeniu wicynalnemu z H X. Sygnał rezonansowy każdego z protonów w widmie jednowymiarowym jest rozszczepiany w wyniku sprzężenia z dwoma innymi protonami, przyjmując formę dubletu dubletów. Reakcja addycji wody (w tym przypadku D 2 O) do podwójnego wiązania może teoretycznie przebiegać na dwa sposoby: addycja anti (trans): D + i OD - atakują atomy węgla wiązania podwójnego po przeciwnych stronach płaszczyzny cząsteczki fumaranu; addycja syn (cis): D + i OD - atakują atomy węgla wiązania podwójnego po tej samej stronie płaszczyzny cząsteczki fumaranu; W pierwszym przypadku produktem reakcji addycji byłby (2R, 3S)-3-deuterojabłczan, natomiast w drugim przypadku powstawałby (2S, 3S)-3-deuterojabłczan. W obu przypadkach generowane są dwa centra chiralne. Zastąpienie H A lub H B przez atom deuteru, które ma miejsce w wyniku reakcji katalizowanej przez 12

13 fumarazę w D 2 O, powoduje uproszczenie widma 1 H NMR w wyniku zaniku jednego ze sprzężeń wicynalnych protonu H X. Znając oczekiwaną wielkość wicynalnych stałych sprzężenia w zależności od wartości kąta dwuściennego (na podstawie krzywej Karplusa), można określić, który z protonów, H A czy H B, został podstawiony przez D w wyniku reakcji katalizowanej przez fumarazę. Wiedza ta pozwoli z kolei ustalić, czy addycja D 2 O do podwójnego wiązania w cząsteczce fumaranu ma charakter syn, czy anti. Materiały 1. Roztwór L-jabłczanu. 200 mm L-jabłczan w D 2 O buforowanym 100 mm fosforanem, ph 7,3; 2. Roztwór fumaranu. 200 mm kwas fumarowy w D 2 O buforowanym 100 mm fosforanem, ph 7,3; 3. Fumaraza świńska. Roztwór 1,0 mg/ml w D 2 O buforowanym 100 mm fosforanem, ph 7,3. Wykonanie eksperymentu 1. Umieść po 0,8 ml roztworów L-jabłczanu i fumaranu w oddzielnych, czystych kuwetach NMR. Otrzymaj widmo 1 H NMR dla obu próbek. 2. Umieść po 0,8 ml roztworów L-jabłczanu i fumaranu w oddzielnych, czystych probówkach i dodaj po 5 l roztwory fumarazy. Zamieszać zawartość probówek i pozostaw na 30 minut w temperaturze pokojowej. 3. Przenieś zawartości probówek do świeżych, czystych kuwet NMR. Otrzymaj widmo 1 H NMR dla obu próbek. 4. Przeprowadź analizę wszystkich otrzymanych widm. Zapisz wartości przesunięć chemicznych wszystkich sygnałów rezonansowych. 5. Przyporządkuj każdy sygnał obecny w widmach L-jabłczanu i fumaranu do protonów w odpowiednich cząsteczkach. Oblicz wicynalne stałe sprzężenia spinowo-spinowego J AX i J BX oraz stałą sprzężenia geminalnego J AB. 6. Zidentyfikuj i zinterpretuj zmiany w widmach NMR zachodzące w wyniku reakcji enzymatycznej. Przyporządkuj wszystkie sygnały rezonansowe do protonów w widmach mieszanin poreakcyjnych. W raporcie z wykonania ćwiczenia odpowiedz na następujące pytania: 1. Jaka jest przyczyna różnic w wartościach stałych J AX i J BX w widmie L-jabłczanu? 2. Jakich zmian w widmie NMR należałoby oczekiwać, jeżeli reakcja addycji/eliminacji przebiegałaby syn, anti lub niestereospecyficznie? 3. Jaka jest rzeczywista stereochemia reakcji katalizowanej przez fumarazę? Eksperyment 2. Ustalanie sekwencji oligopeptydu za pomocą spektroskopii 2D NMR. Otrzymasz zestaw widm dwuwymiarowych, złożony z eksperymentów TOCSY oraz ROESY, zawierających dane spektralne krótkiego oligopeptydu, a także informację o aminokwasach go budujących. Twoim zadaniem będzie ustalenie sekwencji połączeń pomiędzy aminokwasami. 13

Spektroskopia magnetycznego rezonansu jądrowego - wprowadzenie

Spektroskopia magnetycznego rezonansu jądrowego - wprowadzenie Spektroskopia magnetycznego rezonansu jądrowego - wprowadzenie Streszczenie Spektroskopia magnetycznego rezonansu jądrowego jest jedną z technik spektroskopii absorpcyjnej mającej zastosowanie w chemii,

Bardziej szczegółowo

SPEKTROSKOPIA NMR PODEJŚCIE PRAKTYCZNE DR INŻ. TOMASZ LASKOWSKI CZĘŚĆ: II

SPEKTROSKOPIA NMR PODEJŚCIE PRAKTYCZNE DR INŻ. TOMASZ LASKOWSKI CZĘŚĆ: II SPEKTROSKOPIA NMR PODEJŚIE PRAKTYZNE ZĘŚĆ: II DR INŻ. TOMASZ LASKOWSKI O TO JEST WIDMO? WIDMO NMR wykres ilości kwantów energii promieniowania elektromagnetycznego pochłanianego przez próbkę w funkcji

Bardziej szczegółowo

NMR (MAGNETYCZNY REZONANS JĄDROWY) dr Marcin Lipowczan

NMR (MAGNETYCZNY REZONANS JĄDROWY) dr Marcin Lipowczan NMR (MAGNETYCZNY REZONANS JĄDROWY) dr Marcin Lipowczan Spis zagadnień Fizyczne podstawy zjawiska NMR Parametry widma NMR Procesy relaksacji jądrowej Metody obrazowania Fizyczne podstawy NMR Proton, neutron,

Bardziej szczegółowo

ν 1 = γ B 0 Spektroskopia magnetycznego rezonansu jądrowego Spektroskopia magnetycznego rezonansu jądrowego h S = I(I+1)

ν 1 = γ B 0 Spektroskopia magnetycznego rezonansu jądrowego Spektroskopia magnetycznego rezonansu jądrowego h S = I(I+1) h S = I(I+) gdzie: I kwantowa liczba spinowa jądra I = 0, ½,, /,, 5/,... itd gdzie: = γ S γ współczynnik żyromagnetyczny moment magnetyczny brak spinu I = 0 spin sferyczny I = _ spin elipsoidalny I =,,,...

Bardziej szczegółowo

SPEKTROSKOPIA NMR. No. 0

SPEKTROSKOPIA NMR. No. 0 No. 0 Spektroskopia magnetycznego rezonansu jądrowego, spektroskopia MRJ, spektroskopia NMR jedna z najczęściej stosowanych obecnie technik spektroskopowych w chemii i medycynie. Spektroskopia ta polega

Bardziej szczegółowo

Magnetyczny rezonans jądrowy

Magnetyczny rezonans jądrowy Magnetyczny rezonans jądrowy Widmo NMR wykres absorpcji promieniowania magnetycznego od jego częstości Częstość pola wyraża się w częściach na milion (ppm) częstości pola magnetycznego pochłanianego przez

Bardziej szczegółowo

Spektroskopia magnetycznego rezonansu jądrowego (NMR)

Spektroskopia magnetycznego rezonansu jądrowego (NMR) Spektroskopia magnetycznego rezonansu jądrowego (NM) Fizyczne podstawy spektroskopii NM W spektroskopii magnetycznego rezonansu jądrowego używane jest promieniowanie elektromagnetyczne o częstościach z

Bardziej szczegółowo

Zastosowanie spektroskopii NMR do określania struktury związków organicznych

Zastosowanie spektroskopii NMR do określania struktury związków organicznych Zastosowanie spektroskopii NMR do określania struktury związków organicznych Atomy zbudowane są z jąder atomowych i powłok elektronowych. Modelowo można stwierdzić, że jądro atomowe jest kulą, w której

Bardziej szczegółowo

Metody rezonansowe. Magnetyczny rezonans jądrowy Magnetometr protonowy

Metody rezonansowe. Magnetyczny rezonans jądrowy Magnetometr protonowy Metody rezonansowe Magnetyczny rezonans jądrowy Magnetometr protonowy Co należy wiedzieć Efekt Zeemana, precesja Larmora Wektor magnetyzacji w podstawowym eksperymencie NMR Transformacja Fouriera Procesy

Bardziej szczegółowo

Spektroskopowe metody identyfikacji związków organicznych

Spektroskopowe metody identyfikacji związków organicznych Spektroskopowe metody identyfikacji związków organicznych Wstęp Spektroskopia jest metodą analityczną zajmującą się analizą widm powstających w wyniku oddziaływania promieniowania elektromagnetycznego

Bardziej szczegółowo

Magnetyczny Rezonans Jądrowy (NMR)

Magnetyczny Rezonans Jądrowy (NMR) Magnetyczny Rezonans Jądrowy (NMR) obserwacja zachowania (precesji) jąder atomowych obdarzonych spinem w polu magnetycznym Magnetic Resonance Imaging (MRI) ( obrazowanie rezonansem magnetycznym potocznie

Bardziej szczegółowo

Wyznaczanie struktury długich łańcuchów RNA za pomocą Jądrowego Rezonansu Magnetycznego. Marta Szachniuk Politechnika Poznańska

Wyznaczanie struktury długich łańcuchów RNA za pomocą Jądrowego Rezonansu Magnetycznego. Marta Szachniuk Politechnika Poznańska Wyznaczanie struktury długich łańcuchów RNA za pomocą Jądrowego Rezonansu Magnetycznego Marta Szachniuk Politechnika Poznańska Plan prezentacji 1. Wprowadzenie do problematyki badań: cel i zasadność projektu.

Bardziej szczegółowo

impulsowy NMR - podsumowanie

impulsowy NMR - podsumowanie impulsowy NMR - podsumowanie impulsy RF obracają wektor namagnesowania o żądany kąt wokół wybranej osi np. x, -x, y, -y (oś obrotu wybiera się przez regulowanie fazy sygnału względem fazy odnośnika, kąt

Bardziej szczegółowo

Atomy w zewnętrznym polu magnetycznym i elektrycznym

Atomy w zewnętrznym polu magnetycznym i elektrycznym Atomy w zewnętrznym polu magnetycznym i elektrycznym 1. Kwantowanie przestrzenne momentów magnetycznych i rezonans spinowy 2. Efekt Zeemana (normalny i anomalny) oraz zjawisko Paschena-Backa 3. Efekt Starka

Bardziej szczegółowo

ZAAWANSOWANE METODY USTALANIA BUDOWY ZWIĄZKÓW ORGANICZNYCH. Witold Danikiewicz. Instytut Chemii Organicznej PAN ul. Kasprzaka 44/52, 01-224 Warszawa

ZAAWANSOWANE METODY USTALANIA BUDOWY ZWIĄZKÓW ORGANICZNYCH. Witold Danikiewicz. Instytut Chemii Organicznej PAN ul. Kasprzaka 44/52, 01-224 Warszawa ZAAWANSOWANE METODY USTALANIA BUDOWY ZWIĄZKÓW ORGANICZNYCH Witold Danikiewicz Instytut Chemii Organicznej PAN ul. Kasprzaka 44/52, 01-224 Warszawa CZĘŚĆ I PRZEGLĄD METOD SPEKTRALNYCH Program wykładów Wprowadzenie:

Bardziej szczegółowo

PRODUKTY CHEMICZNE Ćwiczenie nr 3 Oznaczanie zawartości oksygenatów w paliwach metodą FTIR

PRODUKTY CHEMICZNE Ćwiczenie nr 3 Oznaczanie zawartości oksygenatów w paliwach metodą FTIR PRODUKTY CHEMICZNE Ćwiczenie nr 3 Oznaczanie zawartości oksygenatów w paliwach metodą FTIR WSTĘP Metody spektroskopowe Spektroskopia bada i teoretycznie wyjaśnia oddziaływania pomiędzy materią będącą zbiorowiskiem

Bardziej szczegółowo

Atomy mają moment pędu

Atomy mają moment pędu Atomy mają moment pędu Model na rysunku jest modelem tylko klasycznym i jak wiemy z mechaniki kwantowej, nie odpowiada dokładnie rzeczywistości Jednakże w mechanice kwantowej elektron nadal ma orbitalny

Bardziej szczegółowo

PRACOWNIA PODSTAW SPEKTROSKOPII MOLEKULARNEJ

PRACOWNIA PODSTAW SPEKTROSKOPII MOLEKULARNEJ PRACOWNIA PODSTAW SPEKTROSKOPII MOLEKULARNEJ Kierowniczka pracowni: dr hab. Magdalena Pecul-Kudelska, (pok. 417), e-mail mpecul@chem.uw.edu.pl, tel 0228220211 wew 501; Spis ćwiczeń i osoby prowadzące 1.

Bardziej szczegółowo

Zastosowanie spektroskopii NMR do badania związków pochodzenia naturalnego

Zastosowanie spektroskopii NMR do badania związków pochodzenia naturalnego Zastosowanie spektroskopii NMR do badania związków pochodzenia naturalnego Literatura W. Zieliński, A. Rajcy, Metody spektroskopowe i ich zastosowanie do identyfikacji związków organicznych, Wydawnictwa

Bardziej szczegółowo

ĆWICZENIE NR 5 ANALIZA NMR PRODUKTÓW FERMENTACJI ALKOHOLOWEJ

ĆWICZENIE NR 5 ANALIZA NMR PRODUKTÓW FERMENTACJI ALKOHOLOWEJ ĆWICZENIE NR 5 ANALIZA NMR PRODUKTÓW FERMENTACJI ALKOHOLOWEJ Uwaga: Ze względu na laboratoryjny charakter zajęć oraz kontakt z materiałem biologicznym, studenci zobowiązani są uŝywać fartuchów i rękawiczek

Bardziej szczegółowo

II.6 Atomy w zewnętrznym polu magnetycznym

II.6 Atomy w zewnętrznym polu magnetycznym II.6 Atomy w zewnętrznym polu magnetycznym 1. Kwantowanie przestrzenne w zewnętrznym polu magnetycznym. Model wektorowy raz jeszcze 2. Zjawisko Zeemana Normalne zjawisko Zeemana i jego wyjaśnienie w modelu

Bardziej szczegółowo

Jak analizować widmo IR?

Jak analizować widmo IR? Jak analizować widmo IR? Literatura: W. Zieliński, A. Rajca, Metody spektroskopowe i ich zastosowanie do identyfikacji związków organicznych. WNT. R. M. Silverstein, F. X. Webster, D. J. Kiemle, Spektroskopowe

Bardziej szczegółowo

ZASTOSOWANIE SPEKTROSKOPII NMR W MEDYCYNIE

ZASTOSOWANIE SPEKTROSKOPII NMR W MEDYCYNIE ZASTOSOWANIE SPEKTROSKOPII NMR W MEDYCYNIE LITERATURA 1. K.H. Hausser, H.R. Kalbitzer, NMR in medicine and biology. Structure determination, tomography, in vivo spectroscopy. Springer Verlag. Wydanie polskie:

Bardziej szczegółowo

MAGNETYCZNY REZONANS JĄDROWY (MRJ) NUCLEAR MAGNETIC RESONANCE (NMR)

MAGNETYCZNY REZONANS JĄDROWY (MRJ) NUCLEAR MAGNETIC RESONANCE (NMR) MAGNETYCZNY REZONANS JĄDROWY (MRJ) 1 H MRJ, 13 C MRJ... NUCLEAR MAGNETIC RESONANCE (NMR) 1 H NMR, 13 C NMR... Program: 1. Podstawy ogólne (zjawisko fizyczne, wykonanie pomiaru, aparatura) 2. Spektroskopia

Bardziej szczegółowo

Spektroskopia. Spotkanie drugie UV-VIS, NMR

Spektroskopia. Spotkanie drugie UV-VIS, NMR Spektroskopia Spotkanie drugie UV-VIS, NMR Spektroskopia UV-Vis 2/32 Promieniowanie elektromagnetyczne: Ultrafioletu ~100-350 nm światło widzialne ~350-900 nm Kwanty energii zgodne z róŝnicami poziomów

Bardziej szczegółowo

FIZYKOCHEMICZNE METODY USTALANIA BUDOWY ZWIĄZKÓW ORGANICZNYCH. Witold Danikiewicz

FIZYKOCHEMICZNE METODY USTALANIA BUDOWY ZWIĄZKÓW ORGANICZNYCH. Witold Danikiewicz FIZYKOCEMICZNE METODY USTALANIA BUDOWY ZWIĄZKÓW ORGANICZNYC Witold Danikiewicz Instytut Chemii Organicznej PAN ul. Kasprzaka 44/52, 01-224 Warszawa Interpretacja widm NMR, IR i MS prostych cząsteczek Czyli

Bardziej szczegółowo

2. Metody, których podstawą są widma atomowe 32

2. Metody, których podstawą są widma atomowe 32 Spis treści 5 Spis treści Przedmowa do wydania czwartego 11 Przedmowa do wydania trzeciego 13 1. Wiadomości ogólne z metod spektroskopowych 15 1.1. Podstawowe wielkości metod spektroskopowych 15 1.2. Rola

Bardziej szczegółowo

Ćwiczenie 2 Przejawy wiązań wodorowych w spektroskopii IR i NMR

Ćwiczenie 2 Przejawy wiązań wodorowych w spektroskopii IR i NMR Ćwiczenie 2 Przejawy wiązań wodorowych w spektroskopii IR i NMR Szczególnym i bardzo charakterystycznym rodzajem oddziaływań międzycząsteczkowych jest wiązanie wodorowe. Powstaje ono między molekułami,

Bardziej szczegółowo

Właściwości chemiczne i fizyczne pierwiastków powtarzają się w pewnym cyklu (zebrane w grupy 2, 8, 8, 18, 18, 32 pierwiastków).

Właściwości chemiczne i fizyczne pierwiastków powtarzają się w pewnym cyklu (zebrane w grupy 2, 8, 8, 18, 18, 32 pierwiastków). Właściwości chemiczne i fizyczne pierwiastków powtarzają się w pewnym cyklu (zebrane w grupy 2, 8, 8, 18, 18, 32 pierwiastków). 1925r. postulat Pauliego: Na jednej orbicie może znajdować się nie więcej

Bardziej szczegółowo

NMR Nuclear Magnetic Resonance. Co to jest?

NMR Nuclear Magnetic Resonance. Co to jest? 1 NMR Nuclear Magnetic Resonance Co to jest? Spektroskopia NMR ang. Nuclear Magnetic Resonance Spektroskopia Magnetycznego Rezonansu Jądrowego (MRJ) Wykorzystuje własności magnetyczne jąder atomowych Spektroskopia

Bardziej szczegółowo

SPEKTROSKOPIA NMR PODEJŚCIE PRAKTYCZNE DR INŻ. TOMASZ LASKOWSKI CZĘŚĆ: I. Animacje na slajdach przygotował mgr inż.

SPEKTROSKOPIA NMR PODEJŚCIE PRAKTYCZNE DR INŻ. TOMASZ LASKOWSKI CZĘŚĆ: I. Animacje na slajdach przygotował mgr inż. SPEKTROSKOPIA NMR PODEJŚCIE PRAKTYCZNE CZĘŚĆ: I DR INŻ. TOMASZ LASKOWSKI Animacje na slajdach 13-30 prgotował mgr inż. Marcin Płosiński MOTTO WYKŁADU Nie treba końcć studiów na kierunku elektronika, ab

Bardziej szczegółowo

Kombinatoryczna analiza widm 2D-NOESY w spektroskopii Magnetycznego Rezonansu Jądrowego cząsteczek RNA. Marta Szachniuk

Kombinatoryczna analiza widm 2D-NOESY w spektroskopii Magnetycznego Rezonansu Jądrowego cząsteczek RNA. Marta Szachniuk Kombinatoryczna analiza widm 2D-NOESY w spektroskopii Magnetycznego Rezonansu Jądrowego cząsteczek RNA Marta Szachniuk Plan prezentacji Wprowadzenie do tematyki badań Teoretyczny model problemu Złożoność

Bardziej szczegółowo

SPEKTROSKOPIA MOLEKULARNA 2015/16 nazwa przedmiotu SYLABUS A. Informacje ogólne

SPEKTROSKOPIA MOLEKULARNA 2015/16 nazwa przedmiotu SYLABUS A. Informacje ogólne SPEKTROSKOPIA MOLEKULARNA 2015/16 nazwa SYLABUS A. Informacje ogólne Elementy składowe sylabusu Nazwa jednostki prowadzącej kierunek Nazwa kierunku studiów Poziom kształcenia Profil studiów Forma studiów

Bardziej szczegółowo

ZASADY ZALICZENIA PRZEDMIOTU MBS

ZASADY ZALICZENIA PRZEDMIOTU MBS ZASADY ZALICZENIA PRZEDMIOTU MBS LABORATORIUM - MBS 1. ROZWIĄZYWANIE WIDM kolokwium NMR 25 kwietnia 2016 IR 30 maja 2016 złożone 13 czerwca 2016 wtorek 6.04 13.04 20.04 11.05 18.05 1.06 8.06 coll coll

Bardziej szczegółowo

Spektroskopia molekularna. Spektroskopia w podczerwieni

Spektroskopia molekularna. Spektroskopia w podczerwieni Spektroskopia molekularna Ćwiczenie nr 4 Spektroskopia w podczerwieni Spektroskopia w podczerwieni (IR) jest spektroskopią absorpcyjną, która polega na pomiarach promieniowania elektromagnetycznego pochłanianego

Bardziej szczegółowo

Spektrometria w bliskiej podczerwieni - zastosowanie w cukrownictwie. Radosław Gruska Politechnika Łódzka Wydział Biotechnologii i Nauk o Żywności

Spektrometria w bliskiej podczerwieni - zastosowanie w cukrownictwie. Radosław Gruska Politechnika Łódzka Wydział Biotechnologii i Nauk o Żywności Spektrometria w bliskiej podczerwieni - zastosowanie w cukrownictwie Radosław Gruska Politechnika Łódzka Wydział Biotechnologii i Nauk o Żywności Spektroskopia, a spektrometria Spektroskopia nauka o powstawaniu

Bardziej szczegółowo

OZNACZANIE ŻELAZA METODĄ SPEKTROFOTOMETRII UV/VIS

OZNACZANIE ŻELAZA METODĄ SPEKTROFOTOMETRII UV/VIS OZNACZANIE ŻELAZA METODĄ SPEKTROFOTOMETRII UV/VIS Zagadnienia teoretyczne. Spektrofotometria jest techniką instrumentalną, w której do celów analitycznych wykorzystuje się przejścia energetyczne zachodzące

Bardziej szczegółowo

Chemia bionieorganiczna / Rosette M. Roat-Malone ; red. nauk. Barbara Becker. Warszawa, Spis treści

Chemia bionieorganiczna / Rosette M. Roat-Malone ; red. nauk. Barbara Becker. Warszawa, Spis treści Chemia bionieorganiczna / Rosette M. Roat-Malone ; red. nauk. Barbara Becker. Warszawa, 2010 Spis treści Przedmowa IX 1. WYBRANE ZAGADNIENIA CHEMII NIEORGANICZNEJ 1 1.1. Wprowadzenie 1 1.2. Niezbędne pierwiastki

Bardziej szczegółowo

Informacje uzyskiwane dzięki spektrometrii mas

Informacje uzyskiwane dzięki spektrometrii mas Slajd 1 Spektrometria mas i sektroskopia w podczerwieni Slajd 2 Informacje uzyskiwane dzięki spektrometrii mas Masa cząsteczkowa Wzór związku Niektóre informacje dotyczące wzoru strukturalnego związku

Bardziej szczegółowo

Przesunięcie chemiczne, stałe sprzężenia

Przesunięcie chemiczne, stałe sprzężenia Przesunięcie chemiczne, stałe sprzężenia Widmo fal elektromagnetycznych WŁASNOŚCI MAGNETYCZNE NIEKTÓRYC JĄDER WŁASNOŚCI MAGNETYCZNE NIEKTÓRYC JĄDER Jądro 1 2 3 10 B 11 B 13 C 14 N 15 N 17 O 19 F 31 p 33

Bardziej szczegółowo

Badanie własności hallotronu, wyznaczenie stałej Halla (E2)

Badanie własności hallotronu, wyznaczenie stałej Halla (E2) Badanie własności hallotronu, wyznaczenie stałej Halla (E2) 1. Wymagane zagadnienia - ruch ładunku w polu magnetycznym, siła Lorentza, pole elektryczne - omówić zjawisko Halla, wyprowadzić wzór na napięcie

Bardziej szczegółowo

1. Od czego i w jaki sposób zależy szybkość reakcji chemicznej?

1. Od czego i w jaki sposób zależy szybkość reakcji chemicznej? Tematy opisowe 1. Od czego i w jaki sposób zależy szybkość reakcji chemicznej? 2. Omów pomiar potencjału na granicy faz elektroda/roztwór elektrolitu. Podaj przykład, omów skale potencjału i elektrody

Bardziej szczegółowo

PRACOWNIA PODSTAW BIOFIZYKI

PRACOWNIA PODSTAW BIOFIZYKI PRACOWNIA PODSTAW BIOFIZYKI Ćwiczenia laboratoryjne dla studentów III roku kierunku Zastosowania fizyki w biologii i medycynie Biofizyka molekularna Jedno- i dwuwymiarowa spektroskopia NMR w wyznaczaniu

Bardziej szczegółowo

Ładunki elektryczne i siły ich wzajemnego oddziaływania. Pole elektryczne. Copyright by pleciuga@ o2.pl

Ładunki elektryczne i siły ich wzajemnego oddziaływania. Pole elektryczne. Copyright by pleciuga@ o2.pl Ładunki elektryczne i siły ich wzajemnego oddziaływania Pole elektryczne Copyright by pleciuga@ o2.pl Ładunek punktowy Ładunek punktowy (q) jest to wyidealizowany model, który zastępuje rzeczywiste naelektryzowane

Bardziej szczegółowo

Momentem dipolowym ładunków +q i q oddalonych o 2a (dipola) nazwamy wektor skierowany od q do +q i o wartości:

Momentem dipolowym ładunków +q i q oddalonych o 2a (dipola) nazwamy wektor skierowany od q do +q i o wartości: 1 W stanie równowagi elektrostatycznej (nośniki ładunku są w spoczynku) wewnątrz przewodnika natężenie pola wynosi zero. Cały ładunek jest zgromadzony na powierzchni przewodnika. Tuż przy powierzchni przewodnika

Bardziej szczegółowo

PRACOWNIA CHEMII. Wygaszanie fluorescencji (Fiz4)

PRACOWNIA CHEMII. Wygaszanie fluorescencji (Fiz4) PRACOWNIA CHEMII Ćwiczenia laboratoryjne dla studentów II roku kierunku Zastosowania fizyki w biologii i medycynie Biofizyka molekularna Projektowanie molekularne i bioinformatyka Wygaszanie fluorescencji

Bardziej szczegółowo

Repetytorium z wybranych zagadnień z chemii

Repetytorium z wybranych zagadnień z chemii Repetytorium z wybranych zagadnień z chemii Mol jest to liczebność materii występująca, gdy liczba cząstek (elementów) układu jest równa liczbie atomów zawartych w masie 12 g węgla 12 C (równa liczbie

Bardziej szczegółowo

Opracowała: mgr inż. Ewelina Nowak

Opracowała: mgr inż. Ewelina Nowak Materiały dydaktyczne na zajęcia wyrównawcze z chemii dla studentów pierwszego roku kierunku zamawianego Inżynieria Środowiska w ramach projektu Era inżyniera pewna lokata na przyszłość Opracowała: mgr

Bardziej szczegółowo

Podczerwień bliska: cm -1 (0,7-2,5 µm) Podczerwień właściwa: cm -1 (2,5-14,3 µm) Podczerwień daleka: cm -1 (14,3-50 µm)

Podczerwień bliska: cm -1 (0,7-2,5 µm) Podczerwień właściwa: cm -1 (2,5-14,3 µm) Podczerwień daleka: cm -1 (14,3-50 µm) SPEKTROSKOPIA W PODCZERWIENI Podczerwień bliska: 14300-4000 cm -1 (0,7-2,5 µm) Podczerwień właściwa: 4000-700 cm -1 (2,5-14,3 µm) Podczerwień daleka: 700-200 cm -1 (14,3-50 µm) WIELKOŚCI CHARAKTERYZUJĄCE

Bardziej szczegółowo

ZAAWANSOWANE METODY USTALANIA BUDOWY ZWIĄZKÓW ORGANICZNYCH. Witold Danikiewicz

ZAAWANSOWANE METODY USTALANIA BUDOWY ZWIĄZKÓW ORGANICZNYCH. Witold Danikiewicz ZAAWANSOWANE METODY USTALANIA BUDOWY ZWIĄZKÓW ORGANICZNYCH Witold Danikiewicz Instytut Chemii Organicznej PAN ul. Kasprzaka 44/52, 01-224 Warszawa Listopad 2013 styczeń 2014 Program wykładów Wprowadzenie:

Bardziej szczegółowo

I. PROMIENIOWANIE CIEPLNE

I. PROMIENIOWANIE CIEPLNE I. PROMIENIOWANIE CIEPLNE - lata '90 XIX wieku WSTĘP Widmo promieniowania elektromagnetycznego zakres "pokrycia" różnymi rodzajami fal elektromagnetycznych promieniowania zawartego w danej wiązce. rys.i.1.

Bardziej szczegółowo

SZCZEGÓŁOWE KRYTERIA OCENIANIA Z CHEMII DLA KLASY II GIMNAZJUM Nauczyciel Katarzyna Kurczab

SZCZEGÓŁOWE KRYTERIA OCENIANIA Z CHEMII DLA KLASY II GIMNAZJUM Nauczyciel Katarzyna Kurczab SZCZEGÓŁOWE KRYTERIA OCENIANIA Z CHEMII DLA KLASY II GIMNAZJUM Nauczyciel Katarzyna Kurczab CZĄSTECZKA I RÓWNANIE REKCJI CHEMICZNEJ potrafi powiedzieć co to jest: wiązanie chemiczne, wiązanie jonowe, wiązanie

Bardziej szczegółowo

Podstawowe pojęcia i prawa chemiczne, Obliczenia na podstawie wzorów chemicznych

Podstawowe pojęcia i prawa chemiczne, Obliczenia na podstawie wzorów chemicznych Podstawowe pojęcia i prawa chemiczne, Obliczenia na podstawie wzorów chemicznych 1. Wielkości i jednostki stosowane do wyrażania ilości materii 1.1 Masa atomowa, cząsteczkowa, mol Masa atomowa Atomy mają

Bardziej szczegółowo

Widmo promieniowania

Widmo promieniowania Widmo promieniowania Spektroskopia Każde ciało wysyła promieniowanie. Promieniowanie to jest składa się z wiązek o różnych długościach fal. Jeśli wiązka światła pada na pryzmat, ulega ono rozszczepieniu,

Bardziej szczegółowo

Wykład FIZYKA II. 5. Magnetyzm. Dr hab. inż. Władysław Artur Woźniak

Wykład FIZYKA II. 5. Magnetyzm.  Dr hab. inż. Władysław Artur Woźniak Wykład FIZYKA II 5. Magnetyzm Dr hab. inż. Władysław Artur Woźniak Instytut Fizyki Politechniki Wrocławskiej http://www.if.pwr.wroc.pl/~wozniak/fizyka2.html MAGNESY Pierwszymi poznanym magnesem był magnetyt

Bardziej szczegółowo

Na rysunku przedstawiono fragment układu okresowego pierwiastków.

Na rysunku przedstawiono fragment układu okresowego pierwiastków. Na rysunku przedstawiono fragment układu okresowego pierwiastków. Zadanie 1 (0 1) W poniższych zdaniach podano informacje o pierwiastkach i ich tlenkach. Które to tlenki? Wybierz je spośród podanych A

Bardziej szczegółowo

SPEKTROSKOPIA IR I SPEKTROSKOPIA RAMANA JAKO METODY KOMPLEMENTARNE

SPEKTROSKOPIA IR I SPEKTROSKOPIA RAMANA JAKO METODY KOMPLEMENTARNE SPEKTROSKOPIA IR I SPEKTROSKOPIA RAMANA JAKO METODY KOMPLEMENTARNE Promieniowanie o długości fali 2-50 μm nazywamy promieniowaniem podczerwonym. Absorpcja lub emisja promieniowania z tego zakresu jest

Bardziej szczegółowo

Wstęp do Optyki i Fizyki Materii Skondensowanej

Wstęp do Optyki i Fizyki Materii Skondensowanej Wstęp do Optyki i Fizyki Materii Skondensowanej Część I: Optyka, wykład 4 wykład: Piotr Fita pokazy: Andrzej Wysmołek ćwiczenia: Anna Grochola, Barbara Piętka Wydział Fizyki Uniwersytet Warszawski 2013/14

Bardziej szczegółowo

1. Określ liczbę wiązań σ i π w cząsteczkach: wody, amoniaku i chloru

1. Określ liczbę wiązań σ i π w cząsteczkach: wody, amoniaku i chloru 1. Określ liczbę wiązań σ i π w cząsteczkach: wody, amoniaku i chloru 2. Na podstawie struktury cząsteczek wyjaśnij dlaczego N 2 jest bierny a Cl 2 aktywny chemicznie? 3. Które substancje posiadają budowę

Bardziej szczegółowo

Oddziaływanie cząstek z materią

Oddziaływanie cząstek z materią Oddziaływanie cząstek z materią Trzy główne typy mechanizmów reprezentowane przez Ciężkie cząstki naładowane (cięższe od elektronów) Elektrony Kwanty gamma Ciężkie cząstki naładowane (miony, p, cząstki

Bardziej szczegółowo

Budowa atomów. Atomy wieloelektronowe Układ okresowy pierwiastków

Budowa atomów. Atomy wieloelektronowe Układ okresowy pierwiastków Budowa atomów Atomy wieloelektronowe Układ okresowy pierwiastków Model atomu Bohra atom zjonizowany (ciągłe wartości energii) stany wzbudzone jądro Energia (ev) elektron orbita stan podstawowy Poziomy

Bardziej szczegółowo

Wykorzystanie zjawiska rezonansu magnetycznego w medycynie. Mariusz Grocki

Wykorzystanie zjawiska rezonansu magnetycznego w medycynie. Mariusz Grocki Wykorzystanie zjawiska rezonansu magnetycznego w medycynie. Mariusz Grocki [1] WYŚCIG DO TYTUŁU ODKRYWCY. JĄDRO ATOMU W ZEWNĘTRZNYM POLU MAGNETYCZNYM. Porównanie do pola grawitacyjnego. CZYM JEST ZJAWISKO

Bardziej szczegółowo

Budowa atomu. Wiązania chemiczne

Budowa atomu. Wiązania chemiczne strona /6 Budowa atomu. Wiązania chemiczne Dorota Lewandowska, Anna Warchoł, Lidia Wasyłyszyn Treść podstawy programowej: Budowa atomu; jądro i elektrony, składniki jądra, izotopy. Promieniotwórczość i

Bardziej szczegółowo

Spektroskopia modulacyjna

Spektroskopia modulacyjna Spektroskopia modulacyjna pozwala na otrzymanie energii przejść optycznych w strukturze z bardzo dużą dokładnością. Charakteryzuje się również wysoką czułością, co pozwala na obserwację słabych przejść,

Bardziej szczegółowo

SPEKTROSKOPIA IR I SPEKTROSKOPIA RAMANA JAKO METODY KOMPLEMENTARNE

SPEKTROSKOPIA IR I SPEKTROSKOPIA RAMANA JAKO METODY KOMPLEMENTARNE 1 SPEKTROSKOPIA IR I SPEKTROSKOPIA RAMANA JAKO METODY KOMPLEMENTARNE 2 Promieniowanie o długości fali 2-50 μm nazywamy promieniowaniem podczerwonym. Absorpcja lub emisja promieniowania z tego zakresu jest

Bardziej szczegółowo

LIV OLIMPIADA FIZYCZNA 2004/2005 Zawody II stopnia

LIV OLIMPIADA FIZYCZNA 2004/2005 Zawody II stopnia LIV OLIMPIADA FIZYCZNA 004/005 Zawody II stopnia Zadanie doświadczalne Masz do dyspozycji: cienki drut z niemagnetycznego metalu, silny magnes stały, ciężarek o masie m=(100,0±0,5) g, statyw, pręty stalowe,

Bardziej szczegółowo

CHEMIA klasa 1 Wymagania programowe na poszczególne oceny do Programu nauczania chemii w gimnazjum. Chemia Nowej Ery.

CHEMIA klasa 1 Wymagania programowe na poszczególne oceny do Programu nauczania chemii w gimnazjum. Chemia Nowej Ery. CHEMIA klasa 1 Wymagania programowe na poszczególne oceny do Programu nauczania chemii w gimnazjum. Chemia Nowej Ery. Dział - Substancje i ich przemiany WYMAGANIA PODSTAWOWE stosuje zasady bezpieczeństwa

Bardziej szczegółowo

Spektroskopowe metody identyfikacji związków organicznych / Robert. Spis treści

Spektroskopowe metody identyfikacji związków organicznych / Robert. Spis treści Spektroskopowe metody identyfikacji związków organicznych / Robert M. Silverstein, Francis X. Webster, David J. Kiemle. wyd. 2, dodr. 4. - Warszawa, 2012 Spis treści ROZDZIAŁ 1 SPEKTROMETRIA MAS 1 1.1

Bardziej szczegółowo

IR II. 12. Oznaczanie chloroformu w tetrachloroetylenie metodą spektrofotometrii w podczerwieni

IR II. 12. Oznaczanie chloroformu w tetrachloroetylenie metodą spektrofotometrii w podczerwieni IR II 12. Oznaczanie chloroformu w tetrachloroetylenie metodą spektrofotometrii w podczerwieni Promieniowanie podczerwone ma naturę elektromagnetyczną i jego absorpcja przez materię podlega tym samym prawom,

Bardziej szczegółowo

Analiza Organiczna. Jan Kowalski grupa B dwójka 7(A) Własności fizykochemiczne badanego związku. Zmierzona temperatura topnienia (1)

Analiza Organiczna. Jan Kowalski grupa B dwójka 7(A) Własności fizykochemiczne badanego związku. Zmierzona temperatura topnienia (1) Przykład sprawozdania z analizy w nawiasach (czerwonym kolorem) podano numery odnośników zawierających uwagi dotyczące kolejnych podpunktów sprawozdania Jan Kowalski grupa B dwójka 7(A) analiza Wynik przeprowadzonej

Bardziej szczegółowo

Zadanie 1. (2 pkt) Określ, na podstawie różnicy elektroujemności pierwiastków, typ wiązania w związkach: KBr i HBr.

Zadanie 1. (2 pkt) Określ, na podstawie różnicy elektroujemności pierwiastków, typ wiązania w związkach: KBr i HBr. Zadanie 1. (2 pkt) Określ, na podstawie różnicy elektroujemności pierwiastków, typ wiązania w związkach: KBr i HBr. Typ wiązania w KBr... Typ wiązania w HBr... Zadanie 2. (2 pkt) Oceń poprawność poniższych

Bardziej szczegółowo

Rozmycie pasma spektralnego

Rozmycie pasma spektralnego Rozmycie pasma spektralnego Rozmycie pasma spektralnego Z doświadczenia wiemy, że absorpcja lub emisja promieniowania przez badaną substancję występuje nie tylko przy częstości rezonansowej, tj. częstości

Bardziej szczegółowo

Ćwiczenie 10 Badanie protonowego rezonansu magnetycznego

Ćwiczenie 10 Badanie protonowego rezonansu magnetycznego Laboratorium z Fizyki Materiałów 2010 Ćwiczenie 10 adanie protonowego rezonansu magnetycznego Rys. 1 Układ pomiarowy. 1. Wprowadzenie teoretyczne Jedną z podstawowych własności jądra atomowego jest jego

Bardziej szczegółowo

Skręcenie wektora polaryzacji w ośrodku optycznie czynnym

Skręcenie wektora polaryzacji w ośrodku optycznie czynnym WFiIS PRACOWNIA FIZYCZNA I i II Imię i nazwisko: 1.. TEMAT: ROK GRUPA ZESPÓŁ NR ĆWICZENIA ata wykonania: ata oddania: Zwrot do poprawy: ata oddania: ata zliczenia: OCENA Cel ćwiczenia: Celem ćwiczenia

Bardziej szczegółowo

Spektroskopia molekularna. Ćwiczenie nr 1. Widma absorpcyjne błękitu tymolowego

Spektroskopia molekularna. Ćwiczenie nr 1. Widma absorpcyjne błękitu tymolowego Spektroskopia molekularna Ćwiczenie nr 1 Widma absorpcyjne błękitu tymolowego Doświadczenie to ma na celu zaznajomienie uczestników ćwiczeń ze sposobem wykonywania pomiarów metodą spektrofotometryczną

Bardziej szczegółowo

Rozważania rozpoczniemy od fal elektromagnetycznych w próżni. Dla próżni równania Maxwella w tzw. postaci różniczkowej są następujące:

Rozważania rozpoczniemy od fal elektromagnetycznych w próżni. Dla próżni równania Maxwella w tzw. postaci różniczkowej są następujące: Rozważania rozpoczniemy od fal elektromagnetycznych w próżni Dla próżni równania Maxwella w tzw postaci różniczkowej są następujące:, gdzie E oznacza pole elektryczne, B indukcję pola magnetycznego a i

Bardziej szczegółowo

Kryteria oceniania z chemii kl VII

Kryteria oceniania z chemii kl VII Kryteria oceniania z chemii kl VII Ocena dopuszczająca -stosuje zasady BHP w pracowni -nazywa sprzęt laboratoryjny i szkło oraz określa ich przeznaczenie -opisuje właściwości substancji używanych na co

Bardziej szczegółowo

Metody spektroskopowe w identyfikacji związków organicznych. Barbara Guzowska-Świder Zakład Informatyki Chemicznej, PRz

Metody spektroskopowe w identyfikacji związków organicznych. Barbara Guzowska-Świder Zakład Informatyki Chemicznej, PRz Metody spektroskopowe w identyfikacji związków organicznych Barbara Guzowska-Świder Zakład Informatyki Chemicznej, PRz Metody spektralne wykorzystują zjawiska związane z oddziaływaniem materii z promieniowaniem

Bardziej szczegółowo

KONKURS CHEMICZNY DLA UCZNIÓW GIMNAZJUM ROK SZKOLNY 2013/2014 ETAP SZKOLNY

KONKURS CHEMICZNY DLA UCZNIÓW GIMNAZJUM ROK SZKOLNY 2013/2014 ETAP SZKOLNY Imię Nazwisko Czas pracy: 60 minut KONKURS CHEMICZNY DLA UCZNIÓW GIMNAZJUM ROK SZKOLNY 2013/2014 ETAP SZKOLNY Informacje: Uzyskane punkty 1. Sprawdź, czy otrzymałeś/aś łącznie 7 stron. Ewentualny brak

Bardziej szczegółowo

Kierunek i poziom studiów: Chemia, drugi Sylabus modułu: Spektroskopia (0310-CH-S2-016)

Kierunek i poziom studiów: Chemia, drugi Sylabus modułu: Spektroskopia (0310-CH-S2-016) Uniwersytet Śląski w Katowicach str. 1 Kierunek i poziom studiów: Chemia, drugi Sylabus modułu: Spektroskopia () 1. Informacje ogólne koordynator modułu prof. dr hab. Henryk Flakus rok akademicki 2013/2014

Bardziej szczegółowo

JĄDROWY REZONANS MAGNETYCZNY

JĄDROWY REZONANS MAGNETYCZNY JĄDROWY REZONANS MAGNETYCZNY - pierwsze prace to rok 1946 E.M.Purcell, H.S.Torrey, R.V.Pound, Phys. Rev. 69(1946) 37 F.Bloch, W.W.Hansen, M.E.Packard, Phys. Rev. 69(1946) 127 - pierwsze prace polskie J.W.Hennel,

Bardziej szczegółowo

Wykład Budowa atomu 3

Wykład Budowa atomu 3 Wykład 14. 12.2016 Budowa atomu 3 Model atomu według mechaniki kwantowej Równanie Schrödingera dla atomu wodoru i jego rozwiązania Liczby kwantowe n, l, m l : - Kwantowanie energii i liczba kwantowa n

Bardziej szczegółowo

Elementy chemii obliczeniowej i bioinformatyki Zagadnienia na egzamin

Elementy chemii obliczeniowej i bioinformatyki Zagadnienia na egzamin Elementy chemii obliczeniowej i bioinformatyki Zagadnienia na egzamin 1. Zapisz konfigurację elektronową dla atomu helu (dwa elektrony) i wyjaśnij, dlaczego cząsteczka wodoru jest stabilna, a cząsteczka

Bardziej szczegółowo

Zastosowanie spektroskopii UV/VIS do określania struktury związków organicznych

Zastosowanie spektroskopii UV/VIS do określania struktury związków organicznych Zwiększenie liczby wysoko wykwalifikowanych absolwentów kierunków ścisłych Uniwersytetu Jagiellońskiego POKL.04.01.02-00-097/09-00 Zastosowanie spektroskopii UV/VIS do określania struktury związków organicznych

Bardziej szczegółowo

Chemia klasa VII Wymagania edukacyjne na poszczególne oceny Semestr II

Chemia klasa VII Wymagania edukacyjne na poszczególne oceny Semestr II Chemia klasa VII Wymagania edukacyjne na poszczególne oceny Semestr II Łączenie się atomów. Równania reakcji Ocena dopuszczająca [1] Ocena dostateczna [1 + 2] Ocena dobra [1 + 2 + 3] Ocena bardzo dobra

Bardziej szczegółowo

IDENTYFIKACJA JAKOŚCIOWA NIEZNANEGO ZWIĄZKU ORGANICZNEGO

IDENTYFIKACJA JAKOŚCIOWA NIEZNANEGO ZWIĄZKU ORGANICZNEGO IDENTYFIKACJA JAKOŚCIOWA NIEZNANEGO ZWIĄZKU ORGANICZNEGO Schemat raportu końcowego w ramach ćwiczeń laboratoryjnych z przedmiotu Badanie struktury związków organicznych 1. Symbol kodujący identyfikowaną

Bardziej szczegółowo

EWA PIĘTA. Streszczenie pracy doktorskiej

EWA PIĘTA. Streszczenie pracy doktorskiej EWA PIĘTA Spektroskopowa analiza struktur molekularnych i procesu adsorpcji fosfinowych pochodnych pirydyny, potencjalnych inhibitorów aminopeptydazy N Streszczenie pracy doktorskiej wykonanej na Wydziale

Bardziej szczegółowo

1 K A T E D R A F I ZYKI S T O S O W AN E J

1 K A T E D R A F I ZYKI S T O S O W AN E J 1 K A T E D R A F I ZYKI S T O S O W AN E J P R A C O W N I A P O D S T A W E L E K T R O T E C H N I K I I E L E K T R O N I K I Ćw. 1. Łączenie i pomiar oporu Wprowadzenie Prąd elektryczny Jeżeli w przewodniku

Bardziej szczegółowo

W5. Komputer kwantowy

W5. Komputer kwantowy W5. Komputer kwantowy Komputer klasyczny: Informacja zapisana w postaci bitów (binary digit) (sygnał jest albo go nie ma) W klasycznych komputerach wartość bitu jest określona przez stan pewnego elementu

Bardziej szczegółowo

Opracował dr inż. Tadeusz Janiak

Opracował dr inż. Tadeusz Janiak Opracował dr inż. Tadeusz Janiak 1 Uwagi dla wykonujących ilościowe oznaczanie metodami spektrofotometrycznymi 3. 3.1. Ilościowe oznaczanie w metodach spektrofotometrycznych Ilościowe określenie zawartości

Bardziej szczegółowo

E107. Bezpromieniste sprzężenie obwodów RLC

E107. Bezpromieniste sprzężenie obwodów RLC E7. Bezpromieniste sprzężenie obwodów RLC Cel doświadczenia: Pomiar amplitudy sygnału w rezonatorze w zależności od wzajemnej odległości d cewek generatora i rezonatora. Badanie wpływu oporu na tłumienie

Bardziej szczegółowo

Ćwiczenie 1: Wyznaczanie warunków odporności, korozji i pasywności metali

Ćwiczenie 1: Wyznaczanie warunków odporności, korozji i pasywności metali Ćwiczenie 1: Wyznaczanie warunków odporności, korozji i pasywności metali Wymagane wiadomości Podstawy korozji elektrochemicznej, wykresy E-pH. Wprowadzenie Główną przyczyną zniszczeń materiałów metalicznych

Bardziej szczegółowo

Jan Drzymała ANALIZA INSTRUMENTALNA SPEKTROSKOPIA W ŚWIETLE WIDZIALNYM I PODCZERWONYM

Jan Drzymała ANALIZA INSTRUMENTALNA SPEKTROSKOPIA W ŚWIETLE WIDZIALNYM I PODCZERWONYM Jan Drzymała ANALIZA INSTRUMENTALNA SPEKTROSKOPIA W ŚWIETLE WIDZIALNYM I PODCZERWONYM Światło słoneczne jest mieszaniną fal o różnej długości i różnego natężenia. Tylko część promieniowania elektromagnetycznego

Bardziej szczegółowo

TEST PRZYROSTU KOMPETENCJI Z CHEMII DLA KLAS II

TEST PRZYROSTU KOMPETENCJI Z CHEMII DLA KLAS II TEST PRZYROSTU KOMPETENCJI Z CHEMII DLA KLAS II Czas trwania testu 120 minut Informacje 1. Proszę sprawdzić czy arkusz zawiera 10 stron. Ewentualny brak należy zgłosić nauczycielowi. 2. Proszę rozwiązać

Bardziej szczegółowo

CHEMIA 1. INSTYTUT MEDICUS Kurs przygotowawczy na studia medyczne kierunek lekarski, stomatologia, farmacja, analityka medyczna ATOM.

CHEMIA 1. INSTYTUT MEDICUS Kurs przygotowawczy na studia medyczne kierunek lekarski, stomatologia, farmacja, analityka medyczna ATOM. INSTYTUT MEDICUS Kurs przygotowawczy na studia medyczne kierunek lekarski, stomatologia, farmacja, analityka medyczna tel. 0501 38 39 55 www.medicus.edu.pl CHEMIA 1 ATOM Budowa atomu - jądro, zawierające

Bardziej szczegółowo

Badanie rozkładu pola elektrycznego

Badanie rozkładu pola elektrycznego Ćwiczenie 8 Badanie rozkładu pola elektrycznego 8.1. Zasada ćwiczenia W wannie elektrolitycznej umieszcza się dwie metalowe elektrody, połączone ze źródłem zmiennego napięcia. Kształt przekrojów powierzchni

Bardziej szczegółowo

MAGNETYCZNY REZONANS JĄDROWY WODORU

MAGNETYCZNY REZONANS JĄDROWY WODORU MAGNETYZNY REZONANS JĄDROWY WODORU 1 NMR, ( 2 NMR, 3 NMR) Trzy aktywne izotopy wodoru: 1 99.98% spin ½ 500.000 Mz (11.744 T) 2 0.02% spin 1 76.753 Mz (11.744 T) 3 0 spin ½ 533.317 Mz (11.744 T) Przykładowe

Bardziej szczegółowo

POLITECHNIKA BIAŁOSTOCKA

POLITECHNIKA BIAŁOSTOCKA POLITECHNIKA BIAŁOSTOCKA KATEDRA ZARZĄDZANIA PRODUKCJĄ Instrukcja do zajęć laboratoryjnych z przedmiotu: Towaroznawstwo Kod przedmiotu: LS03282; LN03282 Ćwiczenie 4 POMIARY REFRAKTOMETRYCZNE Autorzy: dr

Bardziej szczegółowo

PRACOWNIA BIOFIZYKI DLA ZAAWANSOWANYCH

PRACOWNIA BIOFIZYKI DLA ZAAWANSOWANYCH PRACOWNIA BIOFIZYKI DLA ZAAWANSOWANYCH Ćwiczenia laboratoryjne dla studentów III roku kierunku Zastosowania fizyki w biologii i medycynie Biofizyka molekularna Przypisanie sygnałów NMR łańcucha głównego

Bardziej szczegółowo