7. Тематика вопросов для самостоятельной изучения дисциплины

На самостоятельную проработку студентам выносится изучение устройств и методик работы приборов, используемых для получения спектральных кривых. Поскольку важным значением при идентификации органических веществ является умение пользоваться справочной литературой по определению строения органических веществ, то отдельно выделено по каждому методу спектрометрии задание на самостоятельное изучение спектральных данных основных органических вещества (частот поглощения, химические сдвиги и др.). Рекомендуется составить таблицы, которые помогут при решение задач на практических занятиях.

Тематика вопросов на самостоятельное изучение приведена ниже.

Раздел 1. Устройство электронных спектрофотометров УФ и видимого диапазона. Современные типы приборов, используемых для получения электронных спектров поглощения, их конструкция и методика работы с ними. Правила отбора. Электронные спектры поглощения основных классов органических веществ [6, стр. 65 – 86; 3, стр. 51-52, 391 - 410].

Раздел 2. Масс-спектрометры: устройство и принцип действия (система напуска, ионный источник, разделение и регистрация ионов). Основные характеристики масс-спектрометра: разрешающая способность, массовая область. Масс-спектры важнейших классов органических соединений [1, стр. 20 – 53, 63 – 87; 3, стр. 22 – 50, 319 – 390].

Раздел 3. Принципиальная схема ИК-спектрометра. Современные типы приборов, используемых для получения инфракрасных спектров поглощения, их конструкция. ИК-спектры основных классов органических соединений. Важнейшие характеристические полосы поглощения в области основных частот колебаний органических молекул [1, стр. 94 – 96, 99 – 130, 142 – 149; 3, стр. 251 – 318; 6, стр. 23 – 54; 7, стр. 12 – 17].

Раздел 4. Принципиальная схема спектрометра. Условия съемки и формы записи спектров комбинационного рассеяния [7, стр. 38 – 39; 4, стр. 55 – 70].

Раздел 5. Устройство спектрометров ЯМР, их конструкция и методика работы с ними. Вид сигналов ЯМР и структура молекулы. Ядерный эффект Оверхаузера. Количественный анализ спектров ЯМР¹³С [2, стр. 81, 147 – 159, 435 - 454].

Раздел 6. ПМР спектры органических соединений [1, стр. 222 – 237, 178 – 184; 3, стр. 167 - 249].

Раздел 7. Оценка совместного использования методов УФ-, ИК-, ЯМР-, ПМР- и масс-спектроскопии. Спектральные диапазоны основных органических соединений и методы позволяющие их выделить [3, стр. 53 – 75; 5, 112 - 145].

8. Тематика вопросов для подготовки к зачету

В данном разделе приведены вопросы для подготовки к зачету. Они включают не только лекционный материал, но и вопросы, выделенные студентам на самостоятельное изучение.

1. Основы метода электронной спектроскопии. Электронные уровни энергии органических соединений. Диапазоны. Область применения. Правила отбора.

2. Устройство электронных спектрофотометров УФ и видимого диапазона. Современные типы приборов, используемых для получения электронных спектров поглощения, их конструкция и методика работы с ними.

3. Растворители, техника приготовления образцов. Возможности метода при установлении строения органических соединений.

4. Хромофоры и ауксохромы. Основные характеристики полос поглощения.

5. Электронные спектры поглощения основных классов органических веществ. Использование УФ-спектров для идентификации органических соединений.

6. Основы метода инфракрасной спектроскопии. Диапазоны. Область применения.

7. Принципиальная схема ИК-спектрометра. Современные типы приборов, используемых для получения инфракрасных спектров поглощения, их конструкция.

8. Техника приготовления образцов, растворители. Выбор оптимальных условий съемки и наиболее распространенные недостатки инфракрасных спектрограмм. Факторы, влияющие на ИК-спектры

9. Понятие о различных типах колебаний в молекуле. Взаимодействие колебаний. Водородная связь в ИК - спектре. Характеристические частоты. Расположение основных групп характеристических частот.

10. Основные правила интерпретации ИК - спектров. Использование ИК-спектров для идентификации органических соединений.

11. ИК-спектры основных классов органических соединений. Важнейшие характеристические полосы поглощения в области основных частот колебаний органических молекул.

12. Основы метода масс-спектроскопии. Область применения. Техника приготовления образцов.

13. Масс-спектрометры: устройство и принцип действия (система напуска, ионный источник, разделение и регистрация ионов). Основные характеристики масс-спектрометра: разрешающая способность, массовая область.

14. Выбор оптимальных условий записи масс-спектров. Механизм образования масс-спектра. Типы ионов: молекулярные, осколочные, метастабильные ионы.

15. Масс-спектры основных классов органических соединений. Использование масс - спектрометрии для идентификации органических соединений.

16. Основы метода спектроскопии комбинационного рассеяния света. Область применения. Сравнительная характеристика инфракрасных спектров и спектров комбинационного рассеяния.

17. Принципиальная схема спектрометра. Условия съемки и формы записи спектров комбинационного рассеяния. КР-спектры органических соединений.

18. Идентификации органических соединений по спектрам комбинационного рассеяния.

19. Основы метода ядерного магнитного резонанса (ЯМР¹³С). Область применения. Техника приготовления образцов. Растворители.

20. Условия регистрации ЯМР¹³С. Чувствительность в экспериментах ядерного магнитного резонанса. Классы химических соединений и их химические сдвиги. Спин-решеточная релаксация.

21. Устройство спектрометров ЯМР, их конструкция и методика работы с ними. Вид сигналов ЯМР и структура молекулы. Ядерный эффект Оверхаузера

22. Рекомендации по расшифровке спектров ЯМР¹³С. Количественный анализ спектров ЯМР¹³С.

23. ЯМР-спектры органических соединений. Использования спектров ЯМР¹³С для идентификации органических веществ

24. Основы метода протонного магнитного резонанса (ПМР). Область применения. Техника приготовления образцов. Растворители.

25. Чувствительность в экспериментах протонного магнитного резонанса. Химический сдвиг. Спин-спиновое взаимодействие. Общие рекомендации по расшифровке спектров ПМР при структурном анализе.

26. Использования спектров ПМР для определения строения веществ. ПМР спектры органических соединений.

27. Спектроскометрическая идентификация органических соединений. Особенности структурного анализа органических соединений при совместном использовании спектральных методов. Алгоритм структурного анализа.

28. Спектральные диапазоны основных органических соединений и методы позволяющие их выделить. Оценка совместного использования методов УФ-, ИК-, ЯМР-, ПМР- и масс-спектроскопии.