W jakich sytuacjach napotykamy problem ustalenia lub potwierdzenia budowy związku organicznego?



Podobne dokumenty
ZAAWANSOWANE METODY USTALANIA BUDOWY ZWIĄZKÓW ORGANICZNYCH

FIZYKOCHEMICZNE METODY USTALANIA BUDOWY ZWIĄZKÓW ORGANICZNYCH. Witold Danikiewicz

ZAAWANSOWANE METODY USTALANIA BUDOWY ZWIĄZKÓW ORGANICZNYCH

PODSTAWY INTERPRETACJI WIDM MASOWYCH. Copyright 2005 Witold Danikiewicz

FIZYKOCHEMICZNE METODY USTALANIA BUDOWY ZWIĄZKÓW ORGANICZNYCH. Witold Danikiewicz

PODSTAWY INTERPRETACJI WIDM MASOWYCH. Copyright 2003 Witold Danikiewicz

SpinWorks. Manual dla studentów III roku Chemii, licencjat - Spektrochemia

ZAAWANSOWANE METODY USTALANIA BUDOWY ZWIĄZKÓW ORGANICZNYCH

ZASTOSOWANIA SPEKTROMETRII MAS W CHEMII ORGANICZNEJ I BIOCHEMII WYKŁAD II ZASTOSOWANIA SPEKTROMETRII MAS

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

POŁOŻENIA SYGNAŁÓW PROTONÓW POŁOŻENIA SYGNAŁÓW ATOMÓW WĘGLA

ZAAWANSOWANE METODY USTALANIA BUDOWY ZWIĄZKÓW ORGANICZNYCH. Witold Danikiewicz

Moduły kształcenia. Efekty kształcenia dla programu kształcenia (kierunku) MK_06 Krystalochemia. MK_01 Chemia fizyczna i jądrowa

Projekt współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego O O

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

INADEQUATE-ID I DYNAMICZNY NMR MEZOJONOWYCH. 3-FENYLO-l-TIO-2,3,4-TRIAZOLO-5-METYUDÓW. Wojciech Bocian, Lech Stefaniak

Notepad++ / PuTTY. Interaktywne środowisko programowania w języku ForthLogic. Wersja dokumentu P.1. Wersja dokumentu NP1.

Część A wprowadzenie do programu

Poradnik instalacyjny sterownika CDC-ACM Dla systemów Windows

Tomography Tracking Instrukcja użytkownika

Edytor tekstu OpenOffice Writer Podstawy

III. Przebieg ćwiczenia. 1. Generowanie i wizualizacja przebiegów oraz wyznaczanie ich podstawowych parametrów

Impulsy selektywne selektywne wzbudzenie

Wymagania edukacyjne z informatyki dla klasy szóstej szkoły podstawowej.

Instrukcja użytkownika ARSoft-WZ3

Rozdział 5: Style tekstu

impulsowy NMR - podsumowanie

IDENTYFIKACJA JAKOŚCIOWA NIEZNANEGO ZWIĄZKU ORGANICZNEGO

Instrukcja obsługi spektrometru EPR

Wysokosprawna chromatografia cieczowa dobór warunków separacji wybranych związków

OZNACZENIE JAKOŚCIOWE I ILOŚCIOWE w HPLC

Sylabus - Identyfikacja Związków Organicznych

IR I 11. IDENTYFIKACJA GRUP FUNKCYJNYCH W WIDMACH IR

Obsługa mapy przy użyciu narzędzi nawigacji

1.3. Tworzenie obiektów 3D. Rysunek 1.2. Dostępne opcje podręcznego menu dla zaznaczonego obiektu

1. Opis okna podstawowego programu TPrezenter.

Jak analizować widmo IR?

Spis treści. Analiza Ryzyka Instrukcja Użytkowania

Ćwiczenie 2 Przejawy wiązań wodorowych w spektroskopii IR i NMR

Instrukcja instalacji systemu

1. Przekrój poprzeczny tranzystora nmos. Uzupełnij rysunek odpowiednimi nazwami domieszek (n lub p). S G D

Spektroskopowe metody identyfikacji związków organicznych

Rozpoczęcie pracy z programem.

- parametry geometryczne badanego związku: współrzędne i typy atomów, ich masy, ładunki, prędkości początkowe itp. (w NAMD plik.

FAQ. Kwiecień Generator Wniosków Płatniczych (GWP) Wersja 1.0

Instrukcja obsługi programu Creative Fotos

Ćwiczenie: Wprowadzenie do obsługi programu statystycznego SAS Enterprise Guide. Statystyka opisowa w SAS Enterprise Guide.

Dodatki. Dodatek A Octave. Język maszyn

Instrukcja instalacji certyfikatu w systemie Windows

Przywracanie parametrów domyślnych. Przycisnąć przycisk STOP przez 5 sekund. Wyświetlanie naprzemienne Numer parametru Wartość parametru

Instrukcja instalacji oprogramowania. CardioScan 10, 11 i 12. w wersji 54a i 76a

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

Instalacja programu:

Cechy systemu X Window: otwartość niezależność od producentów i od sprzętu, dostępny kod źródłowy; architektura klient-serwer;

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

Zmiana rozdzielczości ekranu

Program Płatnik Instrukcja instalacji

AKADEMIA MORSKA W SZCZECINIE WI-ET / IIT / ZTT. Instrukcja do zajęc laboratoryjnych nr 1 AUTOMATYZACJA I ROBOTYZACJA PROCESÓW PRODUKCYJNYCH

Wstęp 7 Rozdział 1. OpenOffice.ux.pl Writer środowisko pracy 9

Spektroskopia molekularna. Spektroskopia w podczerwieni

Ustawienia personalne

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

Instrukcja instalacji i konfiguracji Karty EDGE/GPRS SonyEricsson GC85

Komputery I (2) Panel sterowania:

MODELER MODUŁ KOREKCJI DYSTORSJI SOCZEWKI WERSJA ZEWNĘTRZNA UPROSZCZONA INSTRUKCJA OBSŁUGI PROGRAMU

Przewodnik. Wprowadzenie do.

Program V-SIM tworzenie plików video z przebiegu symulacji

Wahadło. Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z zasadą dokonywania wideopomiarów w systemie Coach 6 oraz obserwacja modelu wahadła matematycznego.

JONY METASTABILNE I FRAGMENTACJA POD WPŁYWEM ENERGII ZDERZEŃ. Copyright 2003 Witold Danikiewicz

ANALIZA WIDM MASOWYCH OBSŁUGA PROGRAMU DATA ANALYSIS

Menu Plik w Edytorze symboli i Edytorze widoku aparatów

Straszyński Kołodziejczyk, Paweł Straszyński. Wszelkie prawa zastrzeżone. FoamPro. Instrukcja obsługi

Ćwiczenie: Wprowadzenie do obsługi programu statystycznego SAS Enterprise Guide. Podstawowa charakterystyka statystyczna

OFERTA TEMATÓW PROJEKTÓW DYPLOMOWYCH (MAGISTERSKICH) do zrealizowania w Katedrze INŻYNIERII CHEMICZNEJ I PROCESOWEJ

Teraz przechodzimy do zakładki Zarządzanie kolorami.

FS-Repertorium SQL. Repertorium Tłumacza Przysięgłego. INFOLINIA : tel. 14/ , kom. 608/ edycja instrukcji :

Rejestrator radiowy temperatury Arexx TL-500

Instrukcja użytkowania

MAKING MODERN LIVING POSSIBLE. Coolselector. Podręcznik użytkownika REFRIGERATION & AIR CONDITIONING DIVISION

Opis programu Konwersja MPF Spis treści

Ustawienia ogólne. Ustawienia okólne są dostępne w panelu głównym programu System Sensor, po kliknięciu ikony

PROGRAM DOBORU WYMIENNIKÓW CIEPŁA FIRMY SECESPOL CAIRO 3.2 PODRĘCZNIK UŻYTKOWNIKA

Edycja szablonu artykułu do czasopisma

Konfiguracja połączenia szerokopasmowego na Windows98/98SE Instalacja PPPoE w systemie Windows 98 i 98SE

Temat: Kopiowanie katalogów (folderów) i plików pomiędzy oknami

Pracownia Informatyczna Instytut Technologii Mechanicznej Wydział Inżynierii Mechanicznej i Mechatroniki. Podstawy Informatyki i algorytmizacji

Uruchomienie aplikacji Plan lekcji w przeglądarce Internet Explorer

Kalipso wywiady środowiskowe

KATEDRA MECHANIKI I PODSTAW KONSTRUKCJI MASZYN. Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych z elementów analizy obrazów

Ploter I-V instrukcja obsługi

Wymagania techniczne systemu AudaNet/BRE

Laboratorium - Tworzenie partycji w Windows XP

Pracownia internetowa w każdej szkole (edycja Jesień 2007)

SKRÓCONA INSTRUKCJA INSTALACJI MODEMU I KONFIGURACJA POŁĄCZENIA Z INTERNETEM NA WINDOWS 8 DLA AnyDATA ADU-510L

Instrukcja instalacji systemu. CardioScan 10, 11 i 12

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

1. Opis. 2. Wymagania sprzętowe:

PLAN REALIZACJI MATERIAŁU NAUCZANIA Z INFORMATYKI II. Uczeń umie: Świadomie stosować się do zasad regulaminów (P).

Transkrypt:

ZAAWANSOWANE METODY USTALANIA BUDOWY ZWIĄZKÓW ORGANICZNYC Witold Danikiewicz Instytut Chemii Organicznej PAN ul. Kasprzaka 44/52, 01-224 Warszawa Ustalanie budowy związków organicznych ogólne zasady postępowania 2

W jakich sytuacjach napotykamy problem ustalenia lub potwierdzenia budowy związku organicznego? Potwierdzenie struktury znanego związku otrzymanego np. jako substrat do dalszych reakcji. Potwierdzenie struktury związku nieznanego, otrzymanego w wyniku przeprowadzonej reakcji, dla której oczekiwaliśmy określonego przebiegu. Ustalenie struktury związku, który pojawił się jako nieoczekiwany produkt reakcji (ew. udowodnienie, że taki związek jest już znany). Ustalenie struktury związku wyodrębnionego z materiału biologicznego i ew. udowodnienie, że taki związek jest już znany 3 Identyfikacja związków znanych Temperatura topnienia (dla substancji krystalicznych). Porównanie ze związkiem wzorcowym przy pomocy TLC, GC lub PLC. Porównanie widm badanego związku z widmami znajdującymi się w bazach danych: widma masowe widma IR widma NMR 4

Bazy widm masowych Bazy komercyjne, dostępne w formie oprogramowania do zainstalowania na własnym komputerze: baza Wiley a wyd. 10 ok. 720 tys. widm EI, dużo powtórzeń, trafiają się błędy; w IChO jest Wiley w wersji 8; baza NIST wersja 11 ok. 240 tys. widm EI; prawie bez powtórzeń, dużo wyższa jakość widm; baza połączona Wiley a i NIST ok. 920 tys. widm EI. Pełna informacja na stronie: http://www.sisweb.com/software/ms/wiley.htm. Bazy internetowe brak możliwości porównywania widm, wyszukiwanie na podstawie wzoru lub nazwy: http://webbook.nist.gov/chemistry/ ok. 15000 widm; http://sdbs.db.aist.go.jp/sdbs/cgi-bin/cre_index.cgi ok. 24700 widm. 5 α-pinen (96 %) 2. 33 β-pinen (97 %) 3.17 Chromatogram GC/MS olejku cytrynowego. Składniki zidentyfikowano na podstawie biblioteki widm Wiley a sabinen (97 %) mircen 3.33 (96 %) 3.96 4.78 limonen (99 %) γ-terpinen (97 %) 5.82 linalool (97 %) 11.57 11.72 p-cymen (97 %) α-terpinolen 6.40 (98 %) 6.66 octan linalylu (91 %) 12.12 α-bergamoten (98 %) 12.30 β-kariofilen (99 %) 11.50 12.00 12.50 13.00 13.50 14.00 11.57 12.12 β-bisabolen (95 %) Z-cytral (97 %) 13.52 α-terpineol (91 %) 13.69 14.07 14.19 13.52 14.19 geranial (96 %) octan geranylu (91 %) 14.45 14.45 14.50 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 14.00 min. Liczby w nawiasach określają w procentach współczynnik zgodności widma zmierzonego i bibliotecznego 6

Statystyka procedury porównywania widm Average of 14.039 to 14.086 min.: CYTR6.D olejek cytrynowy w heksanie 0.2 ul PBM Search of library d:\database\wiley275.l Name MolWt Formula Qual 1..BETA.-BISABOLENE 204 C1524 92 2..beta.-Farnesene $$ 1,6,10-Dodecatriene, 204 C1524 90 3. NEROL 154 C1018O 90 4. trans-.beta.-farnesene $$ (E)-.beta.-Far 204 C1524 90 5..beta.-Bisabolene $$ Cyclohexene, 1-meth 204 C1524 81 6..BETA.-BISABOLENE 204 C1524 72 7..beta. bisabolene $$ BETA-BISABOLENE 204 C1524 70 8. (Z)-.beta.-Farnesene $$ 1,6,10-Dodecatri 204 C1524 70 9. 5-BROMO-3-PENTENE $$ 1-Pentene, 5-bromo- 148 C59Br 60 10. CIS-.ALPA.-BISABOLENE 204 C1524 53 11..alpha.-umulene $$ 1,4,8-Cycloundecatri 204 C1524 52 12..alpha.-umulene $$ 1,4,8-Cycloundecatri 204 C1524 50 13..alpha.-umulene $$ 1,4,8-Cycloundecatri 204 C1524 50 14..alpha.-umulene $$ 1,4,8-Cycloundecatri 204 C1524 50 15..ALPA.-UMULENE $$ ALPA-UMULENE 204 C1524 50 16..alpha.-umulene $$ 1,4,8-Cycloundecatri 204 C1524 38 17. CIS-.ALPA.-BISABOLENE 204 C1524 38 18..beta.-Bisabolene $$ Cyclohexene, 1-meth 204 C1524 38 19..beta.-Bisabolene $$ Cyclohexene, 1-meth 204 C1524 38 20..beta.-Bisabolene $$ Cyclohexene, 1-meth 204 C1524 38 7 8

9 Bazy widm IR Bazy internetowe (bezpłatne) brak możliwości porównywania widm, wyszukiwanie na podstawie wzoru lub nazwy NIST Webbok: http://webbook.nist.gov/chemistry/ ok. 16000 widm IR; Baza danych SDBS: http://sdbs.db.aist.go.jp/sdbs/cgi-bin/cre_index.cgi ok. 52500 widm FT-IR. Katalog odczynników fimy Sigma Aldrich: http://www.sigmaaldrich.com/poland.html nie wiadomo dokładnie, ile widm; widma (także NMR) są dostępne dla dużej części odczynników oferowanych przez firmę Sigma-Aldrich. 10

Widma IR (-)-mentolu ze strony internetowej firmy Sigma Aldrich oraz bazy danych SDBS 11 Bazy danych widm NMR Bazy komercyjne Bazy danych firmy ACD/Labs: http://www.acdlabs.com bardzo duże bazy widm 1, 13 C, 19 F, 31 P i 15 N NMR dostępne on-line lub off-line; niestety także bardzo drogie. Bazy internetowe (bezpłatne) brak możliwości porównywania widm, wyszukiwanie na podstawie wzoru lub nazwy Baza danych SDBS: http://sdbs.db.aist.go.jp/sdbs/cgi-bin/cre_index.cgi ok. 15400 widm 1 NMR i 13600 widm 13 C NMR Katalog odczynników firmy Sigma Aldrich: http://www.sigmaaldrich.com/poland.html nie wiadomo dokładnie, ile widm; widma 1 i 13 C NMR są dostępne dla dużej części odczynników oferowanych przez firmę Sigma-Aldrich. Baza danych NMRShiftDB: http://nmrshiftdb.nmr.uni-koeln.de/ - ok. 50000 widm 1 i 13 C NMR, duże możliwości wyszukiwania, opcja przewidywania widm. 12

Widma 1 i 13 C NMR kamfory z bazy SDBS Assign. Shift(ppm) A 2.36 B 2.094 C 1.96 D 1.848 E 1.68 F 1.37 G 1.37 J 0.961 K 0.915 L 0.838 TE SIFT VALUES WERE OBTAINED AT 400MZ. ppm Int. Assign. 219.33 168 1 57.65 304 2 46.76 402 3 43.29 939 4 43.09 893 5 29.95 963 6 27.08 1000 7 19.77 902 8 19.15 808 9 9.25 738 10 ASSIGNED BY C- COSY. 13 Widma 1 i 13 C NMR kamfory z katalogu odczynników Sigma - Aldrich 14

Widmo 13 C kamfory z bazy NMRShiftDB Atom No. Mult.(coupling const.) Meas. Shift Intensity expt-0 expt-1 1 S 57.2 0.229277 57.7 57.0 2 S 216.9 0.15873 219.1 214.7 3 T 42.9 0.952381 43.2 43.2 4 D 43.0 0.811287 43.3 43.1 5 T 27.0 1.0 27.2 27.4 6 T 29.8 0.918871 30.3 30.1 7 S 46.4 0.35097 46.8 46.6 8 Q 19.7 0.511464 19.2 20.0 9 Q 19.1 0.657848 19.8 19.5 10 Q 9.2 0.675485 9.3 9.7 15 Kolejność zastosowania metod spektralnych podczas identyfikacji związku organicznego 1. MS masa cząsteczkowa (nominalna). Jeśli trzeba, to dokładny pomiar masy dla potwierdzenia wzoru sumarycznego (do dokumentacji) lub dla wyznaczenia wzoru związku nieznanego. 2. IR grupy funkcyjne w cząsteczce. Widmo IR (podstawowe pasma) może być też potrzebne do dokumentacji. 3. NMR ustalenie wzoru strukturalnego (konstytucyjnego) i ew. konfiguracji cząsteczki (jeśli ma diastereoizomery): a) NMR wstępny (np. na Varianie 200 Mz lub 400 Mz) standardowe widma 1 i 13 C. Jeśli to nie wystarczy patrz niżej. b) Pomiary NMR Varian 500 Mz lub 600 Mz jeśli standardowe widma 1 i 13 C są niewystarczające, można wykonać pomiary COSY, SQC, MBC, NOE, NOESY w miarę potrzeb. W szczególnych przypadkach inne pomiary specjalne (np. dla innych jąder niż 1 i 13 C). 4. X-Ray absolutne potwierdzenie struktury cząsteczki. 5. CD ustalenie konfiguracji absolutnej (można też wykorzystać X-Ray ew. korelacje chemiczne). 16

Synteza związku nieznanego Reakcja Wydzielanie i oczyszczanie Więcej produktów Rozdział 1 produkt 1 2 n Wykonanie widm Interpretacja Niejednoznaczne Widma zgodne z założoną strukturą Widma niezgodne z założoną strukturą Ustalenie struktury Koniec Jednoznaczne 17 W jakiej formie otrzymujemy wyniki analiz i jakie ma to konsekwencje praktyczne? Widma IR: wydruk; można też otrzymać widmo w formie rysunku w PowerPoincie lub innym programie graficznym. Widma MS: wydruk; można też otrzymać widmo w formie rysunku w PowerPoincie lub innym programie graficznym. Widma NMR: wydruki FID-y do samodzielnej obróbki Konsekwencje: tylko widma NMR można (i warto!) obrabiać samodzielnie. 18

Format zapisu danych NMR spektrometrów Varian plik z FID-em folder próbki folder pomiaru w tym pliku jest pełny opis eksperymentu (m. in. sekwencji impulsów, rodzaju detekcji itp.) i wiele innych danych 19 ACD/NMR Processor Academic Edition http://www.acdlabs.com/resources/freeware/nmr_proc/ 20

SpinWorks v. 3.1.7 dla Windows Autor: Kirk Marat z Uniwersytetu Manitoba Podstawowe cechy programu SpinWorks: Możliwość pełnej obróbki widm (w formie FID-ów) zarejestrowanych przy użyciu spektrometrów firm Bruker i Varian: transformacja Fouriera z doborem parametrów, fazowanie, korekcja linii podstawowej, integracja, opisywanie pików itd. Obróbka widm 1D i 2D (jedno- i dwuwymiarowych). Symulacja widm 1D oraz interaktywne procedury dopasowywania najlepszych parametrów δ i J do widma eksperymentalnego. Symulacja widm dynamicznych (dla zaawansowanych). Znaczne możliwości formatowania wydruków. Możliwość kopiowania widm w formie wektorowej do popularnych programów graficznych i edytorów tekstu. Łatwy w obsłudze, małe wymagania sprzętowe (poza pamięcią). A w dodatku jest całkowicie darmowy! ftp://davinci.chem.umanitoba.ca/pub/marat/spinworks/ 21 SpinWorks 3.1.7 ekran główny z FID-em 22

SpinWorks 3.1.7 okno parametrów przetwarzania FID-u 23 SpinWorks 3.1.7 ekran główny z widmem 1 24

SpinWorks 3.1.7 wydruk widma 1 C 3 TMS 25 Standardowa obróbka widma 1 NMR 1. Wczytać plik fid z odpowiedniego folderu 2. Sprawdzić ustawienia na listwie przyciskowej. Kolejne wpisy powinny być następujące: Last constants, Lorentz lub No window, 0.000, 0.000. 3. Kliknąć przycisk Process z prawej strony ekranu. 4. Obejrzeć widmo. Zakres widma do wyświetlenia wybiera się klikając na obu jego krańcach i następnie klikając przycisk Zoom. Inne sposoby patrz instrukcja. Skalę pionową zmienia się rolką myszy lub żółtymi przyciskami + i -. 5. Jeśli trzeba, przeprowadzić fazowanie i korekcję linii podstawowej (patrz instrukcja programu). Jeśli eksperyment był wykonany na spektrometrze Bruker 500 Mz, to najprawdopodobniej operacje te nie są konieczne, ponieważ wykonał je wcześniej operator spektrometru i odpowiednie dane zostały zapisane w folderze eksperymentu. 6. Wykonać integrację widma. W tym celu kliknąć przycisk Integrate, a następnie zaznaczać kursorem kolejne grupy pików do integracji. 7. Wykonać procedurę opisu pików (Peak picking). Najpierw należy ustawić minimalną wysokość pików, które zostaną opisane, klikając przycisk PP minimum i ustawiając odpowiednio linię cięcia. 8. Wykonać wydruk widma po uprzednim ustawieniu parametrów (menu Edit, pozycja Plot options and parameters... ), ew. przekopiować widmo do programu graficznego, prezentacyjnego lub edytora tekstu. 26

Przykładowe widmo 1 NMR -0.0001 2.6350 2.6473 2.6568 2.6611 2.6685 2.6784 2.6902 2.7024 2.7120 2.7308 2.7401 2.7735 2.7642 3.1291 3.1188 3.1393 3.1466 3.1504 3.1572 3.1601 3.1678 3.1780 6.0896 6.1100 6.9724 6.9795 6.9817 6.9889 6.9924 6.9996 7.0022 7.0091 7.2832 O COO CDCl 3 TMS 4.229 1.006 0.955 1.000 0.929 27 Obróbka widma 1 NMR do analizy multipletów 1. Punkty 1 5 jak przy obróbce standardowej. 2. Otworzyć okno Edit processing parameters klikając przycisk Edit pars. 3. Ustawić następujące parametry: Size: 128 k, Window function: Lorentz to Gauss (GM), LB = -1.2 z, GF = 0.2. Ostatnie trzy parametry można też zmieniać bezpośrednio na listwie przyciskowej. 4. Wykonać transformację Fouriera (przycisk Process ) 5. Obejrzeć w dużym rozciągnięciu wybrany multiplet, najlepiej z małymi stałymi sprzężenia. Ocenić na podstawie wyglądu widma, czy parametry LB i GF zostały dobrane właściwie. W razie potrzeby można je zmieniać dowolną liczbę razy klikając po każdej zmianie przycisk Process. Uwaga: typowy zakres parametru LB to -0.3 do -1.8, a GF od 0.1 do 0.5. 6. Wykonać ponownie procedurę opisu pików (Peak picking), kasując najpierw ew. poprzedni opis i zmienić jednostki z ppm na z. 7. Wykonać wydruk widma, ew. przekopiować widmo do programu graficznego, prezentacyjnego lub edytora tekstu. Uwaga: widmo z zawężonymi matematycznie pikami nie nadaje się do integracji! Dlatego najpierw należy przeprowadzić obróbkę standardową. 28

Zastosowanie parametrów LB i GF O COO LB = 0, GF = 0 LB = -1.2, GF = 0.3 LB = -1.7, GF = 0.45 PPM 3.22 3.20 3.18 3.16 3.14 3.12 3.10 3.08 3.06 29 Dobieranie optymalnych parametrów LB i GF LB = 0 GF = 0 LB = -1.7 GF = 0.2 LB = -1.2 GF = 0.2 LB = -1.4 GF = 0.4 TMS NO 2 Cl LB = -1.4 GF = 0.25 efekt złego dostrojenia spektrometru parametry optymalne dla tego pomiaru 30

Standardowa obróbka widma 13 C NMR 1. Wczytać plik fid z odpowiedniego folderu 2. Sprawdzić ustawienia na listwie przyciskowej. Kolejne wpisy powinny być następujące: Last constants, Lorentz, 1.000, 0.000. 3. Kliknąć przycisk Process z prawej strony ekranu. 4. Obejrzeć widmo. Jeśli stosunek sygnał/szum jest za niski, można ponownie wykonać transformację Fouriera po zmianie LB na 2 lub nawet 3 z (Uwaga: można w ten sposób zgubić bardzo blisko siebie położone piki). 5. Jeśli trzeba, przeprowadzić fazowanie i korekcję linii podstawowej (patrz instrukcja programu). Jeśli eksperyment był wykonany na spektrometrze Bruker 500 Mz, to najprawdopodobniej operacje te nie są konieczne, ponieważ wykonał je wcześniej operator spektrometru i odpowiednie dane zostały zapisane w folderze eksperymentu. 6. Wykonać procedurę opisu pików (Peak picking). 7. Wykonać wydruk widma, ew. przekopiować widmo do programu graficznego, prezentacyjnego lub edytora tekstu. 31 Przykładowe widmo 13 C NMR 13.8796 18.3419 22.1457 28.1834 30.9233 67.9760 76.7443 76.9985 77.2525 84.7084 C 3 CDCl 3 32

Widmo 13 C NMR DEPT 1. Przeprowadzić obróbkę tak samo jak dla standardowego widma 13 C. 2. Przesunąć linię podstawową widma w górę, tak aby było widać ew. piki ujemne (dla eksperymentu DEPT 135º). 3. Obejrzeć widmo. Jeśli był to eksperyment DEPT 135º, to sprawdzić, czy sfazowanie widma jest zgodne w przyjętym standardem, zgodnie z którym piki pochodzące od grup C i C 3 są dodatnie, a piki grup C 2 ujemne. W razie potrzeby wykonać ponownie fazowanie. Ustalenie, które sygnały należą do grup C lub C 3, a które do grup C 2 nie zawsze jest oczywiste i wymaga często wstępnej interpretacji widma. 4. Wykonać procedurę opisu pików (Peak picking). Zwrócić uwagę, żeby procedura wyboru pików uwzględniała także piki ujemne. 5. Wykonać wydruk widma ew. przekopiować widmo do programu graficznego, prezentacyjnego lub edytora tekstu. 33 Przykładowe widmo 13 C NMR DEPT SpinWorks 3: 1-eptyn - 13C DEPT w CDCl3 13.8645 18.3301 22.1367 28.1721 30.9133 67.9671 C 3 C C 2 C 3 PPM 88 84 80 76 72 68 64 60 56 52 48 44 40 36 32 28 24 20 16 12 34

Szacowanie wartości przesunięć chemicznych 1 i 13 C na podstawie inkrementów podstawników Widma 1 NMR Dostępne są dane m. in. dla następujących struktur: C 3 X X C 2 Y X C Y R cis R ortho Z R trans R gem R meta R para Widma 13 C NMR Dostępne są dane m. in. dla następujących struktur: R ipso γ α...... α... β Y γ β Y β γ Y a Y e C R ortho R meta R para 35 Miejsca, gdzie można znaleźć tablice z inkrementami podstawników http://www.chem.wisc.edu/areas/organic/index-chem.htm R.M. Silverstein, F.X. Webster, D.J. Kiemle Spektroskopowe metody identyfikacji związków organicznych PWN 2007. 36

Tablice inkrementów podstawników do szacowania przesunięć chemicznych 1 w alkenach R cis R trans R gem δ C=C = 5,25 + + Z gem + Z cis + Z trans Substituent R Z gem Z cis Z trans 0,00 0,00 0,00 Alkyl 0,45-0,22-0,28 Alkyl (cyclic) 0,69-0,25-0,28 C 2 O 0,64-0,01-0,02 C 2 S 0,71-0,13-0,22 C 2 X (X = F, Cl, Br) 0,70 0,11-0,04 C 2 NR 2 0,58-0,10-0,08 CF 3 0,66 0,61 0,32 C=CR 2 (isolated) 1,00-0,09-0,23 C=CR 2 (conjugated) 1,24 0,02-0,05 C C-R 0,47 0,38 0,12 C N 0,27 0,75 0,55 COO (isolated) 0,97 1,41 0,71 COO (conjugated) 0,80 0,98 0,32 COOR (isolated) 0,80 1,18 0,55 COOR (conjugated) 0,78 1,01 0,46 C(O) 1,02 0,95 1,17 C(O)NR 2 1,37 0,98 0,46 C(O)Cl 1,11 1,46 1,01 C=O (isolated) 1,10 1,12 0,87 C=O (conjugated) 1,06 0,91 0,74 C 2 -C(O)R; C 2 -CN 0,69-0,08-0,06 C 2 -Ar 1,05-0,29-0,32 Ar 1,38 0,36-0,07 Ar (o-subs) 1,65 0,19 0,09 Substituent R Z gem Z cis Z trans F 1,54-0,40-1,02 Cl 1,08 0,18 0,13 Br 1,07 0,45 0,55 I 1,14 0,81 0,88 OR (R, aliphatic) 1,22-1,07-1,21 OR (R, conjugated) 1,21-0,60-1,00 O-C(O)-R 2,11-0,35-0,64 O-P(O)(OEt) 2 0,66 0,88 0,67 SR 1,11-0,29-0,13 S(O)R 1,27 0,67 0,41 S(O)2R 1,55 1,16 0,93 S-CN 0,80 1,17 1,11 SF 5 1,68 0,61 0,49 SePh 1,36 0,17 0,24 Se(O)Ph 1,86 0,97 0,63 Se(O 2 )Ph 1,76 1,49 1,21 NR 2 (R, aliphatic) 0,80-1,26-1,21 NR 2 (R, conjugated) 1,17-0,53-0,99 N=N-Ph 2,39 1,11 0,67 NO 2 1,87 1,30 0,62 N-C(O)R 2,08-0,57-0,72 P(O)(OEt) 2 0,66 0,88 0,67 SiMe 3 0,77 0,37 0,62 GeMe 3 1,28 0,35 0,67 37 The increments R conjugated are to be used instead of R isolated when either the substituent or the double bond is conjugated with further substituents. The increment alkyl(cyclic) is to used when both the substituent and the double bond form part of a ring. (Data for compounds containing 3- and 4-membered rings have not been considered.) http://www.chem.wisc.edu/areas/organic/index-chem.htm Tablice inkrementów podstawników do szacowania przesunięć chemicznych 1 w pochodnych benzenu R ortho R meta R para δ Ar- = 7,36 + + Z ortho + Z meta + Z para Substituent R Z ortho Z meta Z para 0,00 0,00 0,00 C 3-0,18-0,11-0,21 C(C 3 ) 3 0,02-0,08-0,21 c-propyl -0,33-0,15-0,28 C 2 Cl 0,02-0,01-0,04 C 2 O -0,07-0,07-0,07 CF 3 0,32 0,14 0,20 CCl 3 0,64 0,13 0,10 C=C 2 0,04-0,04-0,12 C=CCOO 0,19 0,04 0,05 C C- 0,15-0,02-0,01 C C-Ph 0,17-0,02-0,03 Ph 0,23 0,07-0,02 COO 0,77 0,11-0,25 C(O)OC 3 0,68 0,08 0,19 C(O)OPh 0,85 0,14 0,27 C(O)N 2 0,46 0,09 0,17 C(O)Cl 0,76 0,16 0,33 C(O)C 3 0,60 0,10 0,20 C(O)C(C 3 ) 3 0,44 0,05 0,05 C(O) 0,53 0,18 0,28 C(NPh) 0,60 0,20 0,20 C(O)Ph 0,45 0,12 0,23 C(O)C(O)Ph 0,62 0,15 0,30 CN 0,29 0,12 0,25 Substituent R Z ortho Z meta Z para F -0,29-0,02-0,23 Cl -0,02-0,07-0,13 Br 0,13-0,13-0,08 I 0,39-0,21 0,00 Ph 0,63-0,01 0,15 O -0,53-0,14-0,43 OC 3-0,45-0,07-0,41 OPh -0,36-0,04-0,28 O-C(O)C 3-0,27-0,02-0,13 O-C(O)Ph -0,14 0,07-0,09 O-SO 2 Me -0,05 0,07-0,01 S -0,08-0,16-0,22 SMe -0,08-0,10-0,24 SPh 0,06-0,09-0,15 SO 2 Cl 0,76 0,35 0,45 N 2-0,71-0,22-0,62 NMe 2-0,66-0,18-0,67 NEt 2-0,68-0,15-0,73 NMe 3+ I - 0,69 0,36 0,31 NC(O)C 3 0,14-0,07-0,27 N-N 2-0,60-0,08-0,55 N=N-Ph 0,67 0,20 0,20 N=O 0,58 0,31 0,37 NO 2 0,87 0,20 0,35 P(O)(OMe) 2 0,48 0,16 0,24 SiMe 3 0,22-0,02-0,02 38 http://www.chem.wisc.edu/areas/organic/index-chem.htm

Obliczanie przesunięć chemicznych 13 C na podstawie inkrementów podstawników Program zawiera ponadto niewielką bazę widm 13 C NMR (ok. 700 widm) http://www.4shared.com/file/xit55hd/ippo-cnmrs_12.htm 39 13C-NMR obliczenie widma pochodnej benzenu Cl COO NO 2 140.6 dane eksp. 133.3 127.7 132.3 127.0 147.2 40

13C-NMR obliczenie widma mentolu dane eksp. 34.5 31.7 45.0 23.2 50.1 71.5 O O 41 PCModel v. 8.0 optymalizacja geometrii 42

PCModel v. 8.0 obliczenie stałych sprzężenia J eksp. = 10,1 z 10.38z 4.70z J eksp. = 4,2 z 11.16z J eksp. = 10,8 z 43 Obliczenia przesunięć chemicznych w programie Gaussian C N 180.0 160.0 13 C NMR O C 3 N N 3 C 3 C N N C 3 C 3 3 C Delta exp. 140.0 120.0 100.0 80.0 60.0 40.0 20.0 0.0 y = 0.9676x + 2.0411 R 2 = 0.9987 0.0 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0 120.0 140.0 160.0 180.0 Delta obl. 9.00 8.00 1 NMR 7.00 Delta exp. 6.00 5.00 4.00 y = 0.9401x - 0.0363 R 2 = 0.9979 3.00 2.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 8.00 9.00 Delta obl. 44