Циљ предмета:

Курс Инструменталне структурне методе има за циљ да упозна студенте са основним инструментални техникама - спектрометријским и хроматографским - које се данас користе у хемији. Курсом су обухваћене основна теорија интеракције електромагнетног зрачења са материјом, aпсорпција електромагнетног зрачења у различитим деловима спектра (Ултраљубичаста-видљива спектроскопија, Инфрацрвена спектроскопија, 1H и 13С NMR спектроскопија), основна теорија масене спектрометрије и хроматографије (гасне и течне), мерење спектара и хроматограма, као и њихову интерпретацију (уз примену таблица)са акцентом на квалитативну (структурна одређивања) и квантитативну анализу. Предвиђено је да се упознају са постојећом опремом Хемијског факултета (NMR, FT IR, UV/Vis, MS, GC), учествују у припреми узорака за анализу, снимању спектара и њиховој интерпретацији.

Исход предмета:

Након завршетка курса студенти ће бити обучени за решавање структура једноставних органских једињења применом спектроскопских метода. Такође, студенти ће стећи знање о основним принципима рада инструмената (NMR, IR, UV/vis, MS, GC и HPLC).

Садржај предмета:

Теоријска настава

– Предавања

1. Ултраљубичаста/видљива спектроскопија (UV/Vis). Енергетски прелази електрона, хромофоре, зависност λ_max од типа хромофоре, примена емпиријских таблица за предвиђање λ_max за диене и еноне.
2. Инфрацрвена спектроскопија (IR). Типови вибрација. Карактеристичне апсорпције појединих функционалних група.
3. Зависност интензитета апсорпције и ν_max од структурних фактора.
4. Нуклеарно магнетна резонантна спектроскопија (NMR). Основни принципи.
5. Хемијско померање (δ) у ¹H NMR спектрима. Константа спрезања (J) и интеграл.
6. Мултиплицитет сигнала (спектри првог и вишег реда).
7. Основе ¹³C NMR спектроскопије.
8. Хемијско померање (δ) у ¹³C NMR спектрима.
9. Квалитативна и квантитативна NMR анализа органских једињења.
10. Основе масене спектрометрије (MS) и њена примена.
11. Гасна хроматографија, основни принципи раздвајања.
12. Колоне и детектори за гасну хроматографију.
13. Течна хроматографија, основни принципи раздвајања.
14. Колоне и детектори за течну хроматографију.
15. Кобминоване методе: хроматографија/масена спектрометрија (GC/MS, LC/MS).

– Теоријске вежбе

1. Примена емпиријских таблица за предвиђање λ_max за диене и еноне.
2. Одређиване структуре органских једињења на основу IR спектра уз примену емпиријких таблица.
3. Одређиване структуре органских једињења на основу IR, ¹H NMR и UV/Vis спектaра уз примену емпиријских таблица.
4. Одређиване структуре органских једињења на основу ¹H NMR, ¹³C NMR, UV/Vis и IR спектaра уз примену емпиријских таблица.
5. Одређиване структуре органских једињења помоћу масених спектара уз примену емпиријских таблица.
6. Одређиване структуре органских једињења на основу ¹H NMR, ¹³C NMR, UV/Vis, IR и МS спектaра уз примену емпиријских таблица.
7. Упознавање студената са постојећом опремом Хемијског факултета (NMR, FT IR, UV/Vis, GC, LC, MS, GC/MS, LC/MS); припрема узорака, снимање спектара и њихова интерпретација.

Литература:

1. Слободан Милосављевић: Структурне инструменталне методе
2. Дејан Гођевац, Веле Тешевић: Структурне инструменталне методе - збирка спектара
3. Clerck Pretsch, Simon Seibl: Таблице за одређивање структуре органских једињења

Методе извођења наставе:

Предавања, експерименталане и теоријске вежбе.