دانلود pdf طیف سنجی مولکولی کمیاب و عالی
طیف سنجی مولکولی، روشی بنیادین و قدرتمند در شیمی است که امکان شناسایی و تحلیل ساختار مولکولها را از طریق برهمکنش آنها با تابشهای الکترومغناطیسی یا از طریق تجزیه جرمیشان فراهم میآورد.
این جذب انرژی یک مکانیزم رزونانس منحصر به فرد را ایجاد میکند که از چگالی جمعیتهای حالتهای اسپین هسته و وجود هستههای مازاد نشأت میگیرد؛ پدیدهای که میتواند منجر به اشباعشدگی شود.
یکی از مهمترین پارامترها در طیف سنجی رزونانس مغناطیسی هستهای، تغییر مکان شیمیایی است که تحت تأثیر اثر پوشش دیامغناطیسی محلی قرار میگیرد و اندازهگیری دقیق آن، کلید شناسایی گروههای عاملی مختلف در مولکول است.
برای انجام این آزمایشها، دستگاههای مختلفی از جمله طیف سنج رزونانس مغناطیسی هستهای (موج پیوسته) و طیف سنج تبدیل فوریه پالسی (طیف سنجی رزونانس مغناطیسی هستهای با تبدیل فوریه) به کار گرفته میشوند که هر یک مزایا و کاربردهای خاص خود را دارند.
معادل بودن شیمیایی در مولکول، یک مفهوم مقدماتی است که از طریق انتگرال گیری پیکها در طیف قابل بررسی است و به تعداد پروتونهای معادل در مولکول اشاره دارد.
محیط شیمیایی و تغییر مکان شیمیایی به شدت به هم مرتبط هستند و اثرات مختلفی مانند اثر پوشش دیامغناطیسی محلی و اثر هیبریداسیون (مانند در هیدروژنهای sp2 و sp) بر آن تاثیر میگذارند. همچنین، پروتونهای اسیدی و تبادلی، و اثر پیوند هیدروژنی، محدوده وسیعی از تغییرات مکان شیمیایی پروتونها را موجب میشوند.
پدیدههایی مانند ناهمسانگردی مغناطیسی نیز بر تغییر مکان شیمیایی تاثیر میگذارند. علاوه بر این، قاعده (N+1) شکافنده اسپین – اسپین که از منشأ شکافنده اسپین – اسپین میآید، اطلاعاتی درباره تعداد پروتونهای همسایه فراهم میکند.
این قاعده به وضوح در گروههایی مانند گروه اتیلن با کمک مثلث پاسکال قابل مشاهده است و ثابت جفت شدگی، میزان این برهمکنش را کمی سازی میکند. در برخی موارد، کج شدگی خطی در چند شاخهها نیز میتواند اطلاعات ارزشمندی به دست دهد.
نوع فایل: پی دی اف – 305 صفحه
فهرست مطالب:
- * طیف سنجی رزونانس مغناطیسی هسته ای
- * مفهوم اولیه طیف سنجی رزونانس مغناطیسی هسته ای
- * حالات اسپین هسته
- * اعداد کوانتومی هسته ها
- * گشتاور مغناطیسی هسته
- * شکاف ترازهای انرژی در میدان مغناطیسی
- * جذب انرژی
- * مکانیزم جذب رزونانس
- * دانسیته جمعیتهای حالات اسپین هسته
- * هستههای مازاد و اشباعشدگی
- * تغییر مکان شیمیایی و اثر مانع
- * اندازهگیری تغییر مکان شیمیایی
- * دستگاه طیف سنج رزونانس مغناطیسی هسته ای (CW)
- * دستگاه طیف سنج تبدیل فوریه پالس (FT-NMR)
- * معادل بودن شیمیایی – مرور مقدماتی
- * انتگرالگیری
- * محیط شیمیایی و تغییر مکان شیمیایی
- * اثر مانع دیامغناطیس محلی
- * اثر هیبریداسیون
- * هیدروژنهای sp2
- * هیدروژنهای sp
- * پروتونهای اسیدی و تبادلی، اثر پیوند هیدروژنی
- * محدوده تغییرات مکان شیمیایی پروتونها
- * آنیزوتروپی مغناطیسی
- * قاعده (N+1) شکاف اسپین – اسپین
- * منشا شکاف اسپین – اسپین
- * گروه اتیلن
- * مثلث پاسکال
- * ثابت کوپلاژ
- * اریب شدگی خطی در چند شاخه ها
- * طیف سنجی رزونانس مغناطیسی هسته ای کربن 13
- * هسته کربن 13
- * تغییرات مکان شیمیایی کربن 13
- * محدوده تغییرات مکان شیمیایی کربن 13
- * محاسبه تغییرات مکان شیمیایی کربن 13
- * طیفهای جفت شده با پروتون
- * طیفهای واجفت شده از پروتون
- * ترکیبات آروماتیک (کربن 13)
- * حلالهای NMR کربن 13 و کوپلاژ ناهم هسته با دوتریوم
- * کوپلاژ ناهم هسته کربن با فلوئور-19 و یا فسفر-31
- * ثابتهای کوپلاژ: علائم
- * ثابتهای کوپلاژ: مکانیسم کوپلاژ
- * ثابتهای کوپلاژ تک پیوندی
- * کوپلاژهای دو پیوندی
- * کوپلاژهای سه پیوندی
- * کوپلاژهای دور برد
- * معادل بودن مغناطیسی
- * نامعادل بودن در یک گروه
- * آلکنها (کوپلاژ)
- * مکانیسم کوپلاژ در آلکنها؛ کوپلاژ آلیلی
- * پروتونهای مستقر در اکسیژن: الکلها
- * تبادل در آب و D2O
- * پهن شدگی قله به دلیل تبادل
- * پروتونهای مستقر در نیتروژن: آمینها
- * پهن شدن چهار قطبی و واجفت شدن
- * آمیدها (کوپلاژ)
- * طیفهای سیستمهای دیاستروپی
- * معرفهای تغییر مکان شیمیایی
- * طیف سنجی مادون قرمز
- * عدد موجی در طیف سنجی مادون قرمز
- * فرایند جذب مادون قرمز
- * موارد استفاده از طیف مادون قرمز
- * حرکات ارتعاشی و خمشی
- * انواع حرکات کششی در گروههای عاملی
- * انواع باندهای جذبی و رزونانس فرمی
- * خصوصیات پیوندها و محاسبه فرکانس جذب
- * دستگاه طیف سنج مادون قرمز (تفکیکی)
- * طیف سنجهای تبدیل فوریه (FTIR)
- * تهیه نمونه برای طیف سنج مادون قرمز
- * چگونه میتوان یک طیف را تجزیه و تحلیل نمود؟
- * خلاصه نواحی طیف مادون قرمز
- * هیدروکربنها: آلکانها، آلکنها و آلکینها
- * آلکانها (طیف مادون قرمز)
- * آلکنها (طیف مادون قرمز)
- * آلکینها (طیف مادون قرمز)
- * ارتعاشات کششی C=C و C-H
- * اثر مزدوج شدن (C=C)
- * اثر اندازه حلقه بر پیوندهای دوگانه درونی
- * اثر استخلاف آلکیل بر فرکانس پیوند C=C
- * اثر اندازه حلقه بر پیوندهای دوگانه خارجی
- * ارتعاشات خمشی C-H برای آلکنها
- * تعیین موقعیت استخلاف روی حلقه آروماتیک (با ارتعاشات خمشی C-H)
- * حلقههای آروماتیک (طیف مادون قرمز)
- * الکلها و فنلها (طیف مادون قرمز)
- * ارتعاشات کششی O-H و C-O در الکلها و فنلها
- * اترها (طیف مادون قرمز)
- * انواع اترها و ارتعاشات C-O-C
- * استرهای حلقوی
- * ترکیبات کربونیلی
- * عوامل موثر بر فرکانس کششی C=O
- * اثر مزدوج شدن (C=O)
- * اثر اندازه حلقه بر C=O
- * اثر استخلاف آلفا بر C=O
- * اثر مزومری بر C=O
- * اثر پیوند هیدروژنی بر C=O
- * آلدئیدها (طیف مادون قرمز)
- * اثرات مزدوج شدن و ارتعاشات C-H آلدئیدها
- * کتونها (طیف مادون قرمز)
- * اسیدهای کربوکسیلیک (طیف مادون قرمز)
- * استرها (طیف مادون قرمز)
- * اثر پیوند هیدروژنی و مزدوج شدن با اکسیژن (استرها)
- * آمیدها (طیف مادون قرمز)
- * آمیدهای حلقوی و کلرور اسیدها
- * انیدریدها (طیف مادون قرمز)
- * آمینها (طیف مادون قرمز)
- * نیتریلها، ایزوسیاناتها و ایزوتیوسیاناتها (طیف مادون قرمز)
- * ایمینها (طیف مادون قرمز)
- * ترکیبات نیترو (طیف مادون قرمز)
- * نمکهای کربوکسیلات، نمکهای آمین و اسیدهای آمینه (طیف مادون قرمز)
- * آلکیلها و آریلهای هالوژندار (طیف مادون قرمز)
- * طیف سنجی جرمی
- * اصول طیف سنجی جرمی
- * معادلات و قدرت تفکیک در طیف سنجی جرمی
- * تفسیر اولیه طیف جرمی
- * قله یون پایدار نما (Metastable Ions)
- * تعیین وزن مولکولی
- * قاعده نیتروژن
- * تعیین فرمول مولکولی از روی نسبت ایزوتوپها
- * طرحهای شکست (Fragmentations)
- * پایداری کاتیونها و سهولت شکست
- * قطعات متداول از دست رفته و یونهای پایدار متداول
- * آلکانها (طیف جرمی)
- * آلکنها (طیف جرمی)
- * آلکینها (طیف جرمی)
- * هیدروکربنهای آروماتیک (طیف جرمی)
- * الکلها و فنلها (طیف جرمی)
- * الکلهای حلقوی (طیف جرمی)
- * الکلهای بنزیلی (طیف جرمی)
- * آلدئیدها (طیف جرمی)
- * کتونها (طیف جرمی)
- * کتونهای حلقوی (طیف جرمی)
- * کتونهای آروماتیک (طیف جرمی)
- * استرها (طیف جرمی)
- * اسیدهای کربوکسیلیک (طیف جرمی)
- * آمینها (طیف جرمی)
- * آمینهای حلقوی (طیف جرمی)
- * آمینهای آروماتیک (طیف جرمی)
- * بازآرایی مک لافرتی در آمینها
- * ترکیبات نیتروژندار و گوگرددار (طیف جرمی)
- * آمیدها (طیف جرمی)
- * نیتریلها (طیف جرمی)
- * ترکیبات نیترو (طیف جرمی)
- * تیولها و تیواترها (طیف جرمی)
- * ترکیبات هالوژندار (طیف جرمی)
- * بازآرایی و جدایش رادیکال آلکیل (در ترکیبات هالوژندار)
قیمت: 180/500 تومان
بعد از طیف سنجی رزونانس مغناطیسی هستهای پروتون، طیف سنجی رزونانس مغناطیسی هستهای کربن 13 نیز ابزار قدرتمندی برای شناسایی ساختار ترکیبات آلی است. هسته کربن 13 به دلیل فراوانی طبیعی پایین، نیاز به تکنیکهای خاصی دارد، اما تغییرات مکان شیمیایی کربن 13، به دلیل دامنه وسیعتر خود، اطلاعات مفصلی از اسکلت کربنی مولکول ارائه میدهد.
مطالب مرتبط
- دانلود pdf تشخیص مولکولی عفونتهای قارچی در 76 صفحه
محاسبه تغییرات مکان شیمیایی کربن 13 و بررسی طیفهای جفت شده یا واجفت شده از پروتون، به درک بهتری از محیط شیمیایی اتمهای کربن کمک میکند. در ترکیبات آروماتیک نیز، طیف سنجی رزونانس مغناطیسی هستهای کربن 13 اطلاعات دقیقی از استخلافها و موقعیت آنها میدهد. استفاده از حلالهای طیف سنجی رزونانس مغناطیسی هستهای کربن 13 و درک جفت شدگی ناهم هستهای با دوتریوم، فلوئور-19 و یا فسفر-31، به تفسیر دقیقتر طیفها کمک شایانی میکند.
در ادامه بحث جفت شدگی، ثابتهای جفت شدگی با علائم و سازوکار خاص خود، اطلاعات مهمی از ارتباط بین هستهها ارائه میدهند. این ثابتها میتوانند تک پیوندی، دو پیوندی، سه پیوندی یا حتی دوربرد باشند و درک آنها برای تعیین ساختار فضایی مولکول حیاتی است. مفاهیم معادل بودن مغناطیسی و نامعادل بودن در یک گروه نیز به شناسایی دقیقتر هستههای مختلف در ساختار کمک میکنند.
در آلکنها، سازوکار جفت شدگی به ویژه جفت شدگی آلیلی، ویژگیهای خاصی را در طیف رزونانس مغناطیسی هستهای ایجاد میکند. پروتونهای مستقر در اکسیژن (مانند الکلها) و نیتروژن (مانند آمینها) رفتارهای منحصر به فردی از خود نشان میدهند، از جمله تبادل در آب و D2O و پهن شدگی پیک به دلیل تبادل، که میتواند با پهن شدگی چهارقطبی و واجفت شدگی همراه باشد.
در آمیدها و سیستمهای دیاستروپی نیز، جفت شدگی و ویژگیهای طیفی خاصی مشاهده میشود و معرفهای تغییر مکان شیمیایی میتوانند برای تفکیک پیکها استفاده شوند.
طیف سنجی مادون قرمز، رویکرد دیگری در طیف سنجی مولکولی است که با بررسی ارتعاشات پیوندهای شیمیایی در یک مولکول، اطلاعاتی درباره گروههای عاملی و ساختار کلی آن به دست میدهد. عدد موجی در طیف سنجی مادون قرمز، معیار اصلی برای شناسایی باندهای جذبی است که از فرایند جذب مادون قرمز نشأت میگیرد.
این روش کاربردهای گستردهای در شناسایی گروههای عاملی و ارزیابی کیفیت نمونه دارد و بر پایه حرکتهای ارتعاشی و خمشی، به ویژه انواع حرکتهای کششی در گروههای عاملی مختلف، عمل میکند.
انواع باندهای جذبی و رزونانس فرمی، ویژگیهای پیوندها و محاسبه بسامد جذب را برای شناسایی مولکولها فراهم میآورد. دستگاههای طیف سنج مادون قرمز، اعم از پاشنده و طیف سنجهای تبدیل فوریه (طیف سنجی مادون قرمز با تبدیل فوریه)، برای تهیه نمونه به روشهای مختلفی استفاده میشوند. تحلیل طیفهای مادون قرمز نیازمند درک نواحی مختلف طیف و تفسیر صحیح باندهای جذبی است.
در طیف سنجی مادون قرمز، هیدروکربنها، شامل آلکانها، آلکنها و آلکینها، الگوهای جذبی مشخصی برای ارتعاشات کششی کربن-کربن دوگانه و کربن-هیدروژن از خود نشان میدهند.
اثر مزدوج شدن پیوند دوگانه کربن-کربن، اثر اندازه حلقه بر پیوندهای دوگانه و اثر استخلاف آلکیل بر بسامد پیوند دوگانه کربن-کربن و همچنین ارتعاشات خمشی کربن-هیدروژن برای آلکنها، همگی به شناسایی دقیقتر این ترکیبات کمک میکنند. حلقههای آروماتیک نیز با ارتعاشات خمشی کربن-هیدروژن، موقعیت استخلافها را مشخص میکنند.
الکلها و فنلها، با ارتعاشات کششی اکسیژن-هیدروژن و کربن-اکسیژن، و اترها با ارتعاشات کربن-اکسیژن-کربن و همچنین استرهای حلقوی، هر کدام الگوهای طیفی منحصر به فردی دارند. ترکیبات کربونیلی، ستون فقرات بسیاری از ترکیبات آلی را تشکیل میدهند و عوامل موثر بر بسامد کششی کربونیل، از جمله اثر مزدوج شدن کربونیل، اثر اندازه حلقه بر کربونیل، اثر استخلاف آلفا بر کربونیل، اثر مزومری و اثر پیوند هیدروژنی بر کربونیل، به شناسایی آلدئیدها، کتونها، اسیدهای کربوکسیلیک و استرها کمک شایانی میکنند.
در ادامه، طیف سنجی مادون قرمز برای استرها (با اثر پیوند هیدروژنی و مزدوج شدن با اکسیژن)، آمیدها (شامل آمیدهای حلقوی و کلرید اسیدها)، انیدریدها، آمینها، نیتریلها، ایزوسیاناتها و ایزوتیوسیاناتها، ایمینها، ترکیبات نیترو، نمکهای کربوکسیلات، نمکهای آمین و اسیدهای آمینه، و نیز آلکیلها و آریلهای هالوژندار، اطلاعات حیاتی برای شناسایی این گروههای عاملی را ارائه میدهد. تمامی این روشها در کنار هم به درک جامعی از ساختار مولکولی کمک میکنند و کاربرد وسیعی در شیمی آلی و سایر علوم مرتبط دارند.
طیف سنجی جرمی نیز، روشی تحلیلی است که جرم به بار یونها را اندازهگیری میکند و اطلاعاتی درباره وزن مولکولی و ساختار شیمیایی مولکولها ارائه میدهد. اصول طیف سنجی جرمی بر پایه یونیزاسیون نمونه، جداسازی یونها بر اساس نسبت جرم به بار و سپس آشکارسازی آنها استوار است. معادلات و قدرت تفکیک در طیف سنجی جرمی، دقت این اندازهگیریها را تعیین میکنند.
تفسیر اولیه طیف جرمی شامل شناسایی پیک یونهای ناپایدار (Metastable Ions)، تعیین وزن مولکولی و استفاده از قاعده نیتروژن برای تعیین تعداد اتمهای نیتروژن است. تعیین فرمول مولکولی نیز از روی نسبت ایزوتوپها امکانپذیر است. الگوهای تکه تکه شدن (Fragmentations) و پایداری کاتیونها و سهولت تکه تکه شدن، اطلاعات ساختاری مفصلی را فراهم میآورند.
تکههای متداول از دست رفته و یونهای پایدار متداول در آلکانها، آلکنها، آلکینها و هیدروکربنهای آروماتیک، الکلها و فنلها (شامل الکلهای حلقوی و بنزیلی)، آلدئیدها و کتونها (شامل کتونهای حلقوی و آروماتیک)، به شناسایی این ترکیبات کمک میکنند. همچنین، استرها، اسیدهای کربوکسیلیک، آمینها (شامل آمینهای حلقوی و آروماتیک) و بازآرایی مک لافرتی در آمینها، الگوهای شکستی خاصی دارند.
ترکیبات نیتروژن دار و گوگرد دار، آمیدها، نیتریلها، ترکیبات نیترو، تیولها و تیواترها نیز از طریق طیف سنجی جرمی قابل تحلیل هستند. ترکیبات هالوژن دار با بازآرایی و جدایش رادیکال آلکیل، اطلاعاتی درباره نوع و موقعیت هالوژنها ارائه میدهند. در مجموع، هر یک از این شاخههای طیف سنجی مولکولی به شیوهای منحصر به فرد، ابزاری قدرتمند برای رمزگشایی ساختار پیچیده مولکولها به شمار میروند و مکمل یکدیگر در مطالعات شیمیایی هستند.