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TÉCNICAS DE ELUCIDAÇÃO ESTRUTURAL DE COMPOSTOS ORGÂNICOS
Nome da Disciplina: TÉCNICAS DE ELUCIDAÇÃO ESTRUTURAL DE COMPOSTOS ORGÂNICOS
Carga Horária: 60
Créditos: 4
Obrigatória: Não
EMENTA
Aspectos teóricos e práticos da interpretação de espectros na Região do Infravermelho; Ultra-violeta/visível; Ressonância Magnética Nuclear e Espectrometria de Massas.
Programa Analítico
INFRAVERMELHO
-Espectro eletromagnético e a faixa de trabalho no infravermelho. Modos vibracionais de uma molécula. Aplicações da Lei de Hooke. Unidades de mais utilizadas nos espectros de IV. Instrumentação clássica e de transformada de Fourrier para obtenção dos espectros de infravermelho. Modos de preparação da amostra. Absorção dos principais grupos funcionais e interpretação de espectros utilizando tabelas. Tipos de carbonilas e a sua importância nas análises por infravermelho. Identificação do padrão de substituição de aromáticos por infravermelho. O efeito das ligações de hidrogênio nas análises espectrais. Problemas envolvendo a análise de espectros de IV-FT para identificação de substâncias orgânicas.
ULTRA VIOLETA/VISÍVEL:
- O espectro eletromagnético. Comparação inicial entre os métodos analíticos utilizados em Química Orgânica. Relação entre Energia a as unidades de propagação de ondas eletromagnéticas. Absorção de radiação eletromagnética por moléculas orgânicas. Aplicação da análise espectroscópica. Transições eletrônicas. Grupos cromóforos. Deslocamentos. Cálculos de λ max. Interpretação de espectros.
RESSONÂNCIA MAGNÉTICA NUCLEAR:
- Introdução: características gerais, exemplos da aplicação e comparação de diferentes métodos físicos de análise na elucidação estrutural de compostos orgânicos;cuidados e características relacionados a análise por Ressonância Magnética Nuclear- Ressonância Magnética Nuclear: histórico; o fenômeno da Ressonância Magnética Nuclear; obtenção de espectros de Ressonância Magnética Nuclear; parâmetros espectrais; deslocamento químico; acoplamento spin-spin; efeito de relaxamento e nOe na intensidade dos sinais; efeito de quadruplo- Deslocamentos químicos: uso na interpretação de espectros de RMN de 1H e de 13C- Constantes de acoplamento: uso na interpretação de espectros de RMN de 1H e de 13C- Técnicas de pulsos múltiplos (1D): desacoplamento spin-spin heteronuclear e homonuclear; efeito Overhauser nuclear- Diferentes técnicas de análise por RMN em 1D- Uso da Ressonância Magnética Nuclear para determinação de excessos diastereoisoméricos: reagente de deslocamento- Exemplificação da análise de estruturas de compostos orgânicos por RMN em 2D e em 3D- Exercícios sobre elucidação estrutural de compostos orgânicos fazendo-se uso de diferentes técnicas de Ressonância Magnética Nuclear em uma dimensão.
ESPECTROMETRIA DE MASSAS:
- Introdução à Espectrometria de Massas – Aplicações. Conceitos preliminares: Energia de ligação; Ruptura de ligações; Formação de partículas e Estabilidade de cargas. Métodos de Ionização: Impacto Eletrônico (EI) – Conceitos em EI – Pico Base; Pico Molecular; Íons isótopos; Massa exata. Mecanismos de Fragmentações em EI – Funções: Hidrocarbonetos; alcoois; derivados halogenados; substâncias carboniladas; Nitroderivados e aminas. Interpretação de espectros.
BIBLIOGRAFIA
1) Silverstein, Robert M.; Webster, F.; Spectrometric Identification of Organic Compounds, 6 ed., John Wiley, New York, 1998.
2) Williams, Dudley H.; Fleming, I.; Spectroscopic Methods in Organic Chemistry, 4 ed., McGraw-Hill, London, 1995.
3) Günzler, H.; Gremlich, H .U.; IR Spectroscopy, an Introduction, Wiley-VCH, Germany, 2002.
4) Pavia,D. L.;Lampman,G.M .; Kriz, G.S. Saunders C.; Introduction to Spectroscopy, 2nd ed.Coll. Publ., USA, 1996.
5) Socrates, G.; Infrared Characteristic Group Frequencies, 2nd ed.. John Wiley & Sons, USA, 1994.
6) Faust,C.B.; Modern Chemical Techniques, The Royal Society of Chemistry, London ,1995.
7) Lambert, J.B.; Shurvell, H.F.; Lightner, D.A.;Cooks ,R.G.; Introduction to Organic Spectroscop, Macmillan, USA, 1987.
8) Williams, D.H.; Fleming, I.; Spectroscopic Methods in Organic Chemistry, 5thed.. McGraw-Hill Publ., Cambridge, 1997.
9) Field, L. D.; Sternhell, S.; Kalman, J.R.; Organic Structures from Spectra, John Wiley & Sons, USA, 1994.
10) Colthup, N. B. ;Daly, L. H.; Wiberley, S.E.; Introduction to Infrared and Raman Spectroscopy, 3d ed. Academic Press, USA,1990.
11) Benninghoven, A; Rüdenauer, F.G., Werner, H.W.; Secondary Ion Mass Spectrometry; John Wiley & Sons: New York, 1987.
12) Porter, Q.N.; Mass Spectrometry of Heterocyclic Compounds; John Wiley & Sons: New York, 1985.
13) McLafferty, F.W. (Ed.).; Tandem Mass Spectrometry; John Wiley & Sons: New York, 1983.
14) McLafferty, F.W.; Interpretation of Mass Spectra; W.A. Benjamin: New York, 1967.
15) Crews P, Rodrigues J., Jaspar M.; Organic Structure Analysis; Oxford University Press; 1998.
16) Günter, H.; NMR Spectroscopy; John Wiley & Sons: New York; 2nd edition, 1995.
17) Martin, Gary E. e Zektzer, Andrew S.; Two-Dimensional NMR Methods for Establishing Molecular Connectivity; VCH Publishers, Inc;1988.
18) Friebolin, H.; Basic One-and Two-Dimensional NMR Spectroscopy; VCH Publishers, Inc.: Weinheim; 2nd edition, 1993.
19) Abraham, R. J., Loftus, P.; Proton and Carbon-13 NMR Spectroscopy; Heydend & Son Ltd.: London; 1979.
20) Breitmaier, E.; Structure Elucidation By NMR In Organic Chemistry - A Pratical Guide; John Wiley & Sons: New York;1993.
21) Gil, V.M.S. e Geraldes, C.F.G.C.; Ressonância Magnética Nuclear: Fundamentos, Métodos e Aplicações; Fundação Calouste Gulbenkian: Lisboa; 1987.
22) Silverstein, R. M., Basseler, G. C., Morril, T. C.; Identificação Espectrométrica de Compostos Orgânicos; Editora Guanabara Koogan SA: Rio de Janeiro; Tradução da 5a. edição, 1994.
23) Claridge, T. D. W.; High Resolution NMR Techniques in Organic Chemistry, Tetrahedron Organic Chemistry Serires, Volume 19; Elsevier Science:Oxford; 1999
24) Sanders, J.K.M., Hunter, B.K.; Modern NMR Spectroscopy: A Guide for Chemists; Oxford University Press: Oxford; 2nd. edition,1993.
25) Bovey, F.A.; Jelinski, L., Mirau, P.A.; Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy; Academic Press; 2nd edition, 1988.
26) Breitmaier,E. Koelter, W.; 13C NMR Spectroscopy; Verlag Chemie: New York; 1978.
27). Leysen, D.E. e Cose, R.H.; Chemical Analysis: Analytical Application of NMR, vol. 48; John Wiley & Sons Inc.: New York; 1977.
28) Field, L.D.; Sternhell, S.; Kalman, J.R.; Organic Structures from Spectra; John Wiley & Sons: New York; 2nd edition, 1995.
29) Hoye, T.R.; Hanson, P. R., Vyvyan, J. R.; A Practical Guide to First-Order Multiplet Analysis in 1H NMR Spectroscopy. J. Org. Chem. 1994, 59, 4096-4103.
30) Hoye, T. R; Zhao, H.; A Method for Easily Determining Coupling Constant Values: An Addendum to “A Practical Guide to First-Order Multiplet Analysis in 1H NMR Spectroscopy. J. Org. Chem. 2002, 67, 4014-4016.
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Nome da Disciplina: TÉCNICAS DE ELUCIDAÇÃO ESTRUTURAL DE COMPOSTOS ORGÂNICOS
Carga Horária: 60
Créditos: 4
Obrigatória: Não
EMENTA
Aspectos teóricos e práticos da interpretação de espectros na Região do Infravermelho; Ultra-violeta/visível; Ressonância Magnética Nuclear e Espectrometria de Massas.
Programa Analítico
INFRAVERMELHO
-Espectro eletromagnético e a faixa de trabalho no infravermelho. Modos vibracionais de uma molécula. Aplicações da Lei de Hooke. Unidades de mais utilizadas nos espectros de IV. Instrumentação clássica e de transformada de Fourrier para obtenção dos espectros de infravermelho. Modos de preparação da amostra. Absorção dos principais grupos funcionais e interpretação de espectros utilizando tabelas. Tipos de carbonilas e a sua importância nas análises por infravermelho. Identificação do padrão de substituição de aromáticos por infravermelho. O efeito das ligações de hidrogênio nas análises espectrais. Problemas envolvendo a análise de espectros de IV-FT para identificação de substâncias orgânicas.
ULTRA VIOLETA/VISÍVEL:
- O espectro eletromagnético. Comparação inicial entre os métodos analíticos utilizados em Química Orgânica. Relação entre Energia a as unidades de propagação de ondas eletromagnéticas. Absorção de radiação eletromagnética por moléculas orgânicas. Aplicação da análise espectroscópica. Transições eletrônicas. Grupos cromóforos. Deslocamentos. Cálculos de λ max. Interpretação de espectros.
RESSONÂNCIA MAGNÉTICA NUCLEAR:
- Introdução: características gerais, exemplos da aplicação e comparação de diferentes métodos físicos de análise na elucidação estrutural de compostos orgânicos;cuidados e características relacionados a análise por Ressonância Magnética Nuclear- Ressonância Magnética Nuclear: histórico; o fenômeno da Ressonância Magnética Nuclear; obtenção de espectros de Ressonância Magnética Nuclear; parâmetros espectrais; deslocamento químico; acoplamento spin-spin; efeito de relaxamento e nOe na intensidade dos sinais; efeito de quadruplo- Deslocamentos químicos: uso na interpretação de espectros de RMN de 1H e de 13C- Constantes de acoplamento: uso na interpretação de espectros de RMN de 1H e de 13C- Técnicas de pulsos múltiplos (1D): desacoplamento spin-spin heteronuclear e homonuclear; efeito Overhauser nuclear- Diferentes técnicas de análise por RMN em 1D- Uso da Ressonância Magnética Nuclear para determinação de excessos diastereoisoméricos: reagente de deslocamento- Exemplificação da análise de estruturas de compostos orgânicos por RMN em 2D e em 3D- Exercícios sobre elucidação estrutural de compostos orgânicos fazendo-se uso de diferentes técnicas de Ressonância Magnética Nuclear em uma dimensão.
ESPECTROMETRIA DE MASSAS:
- Introdução à Espectrometria de Massas – Aplicações. Conceitos preliminares: Energia de ligação; Ruptura de ligações; Formação de partículas e Estabilidade de cargas. Métodos de Ionização: Impacto Eletrônico (EI) – Conceitos em EI – Pico Base; Pico Molecular; Íons isótopos; Massa exata. Mecanismos de Fragmentações em EI – Funções: Hidrocarbonetos; alcoois; derivados halogenados; substâncias carboniladas; Nitroderivados e aminas. Interpretação de espectros.
BIBLIOGRAFIA
1) Silverstein, Robert M.; Webster, F.; Spectrometric Identification of Organic Compounds, 6 ed., John Wiley, New York, 1998.
2) Williams, Dudley H.; Fleming, I.; Spectroscopic Methods in Organic Chemistry, 4 ed., McGraw-Hill, London, 1995.
3) Günzler, H.; Gremlich, H .U.; IR Spectroscopy, an Introduction, Wiley-VCH, Germany, 2002.
4) Pavia,D. L.;Lampman,G.M .; Kriz, G.S. Saunders C.; Introduction to Spectroscopy, 2nd ed.Coll. Publ., USA, 1996.
5) Socrates, G.; Infrared Characteristic Group Frequencies, 2nd ed.. John Wiley & Sons, USA, 1994.
6) Faust,C.B.; Modern Chemical Techniques, The Royal Society of Chemistry, London ,1995.
7) Lambert, J.B.; Shurvell, H.F.; Lightner, D.A.;Cooks ,R.G.; Introduction to Organic Spectroscop, Macmillan, USA, 1987.
8) Williams, D.H.; Fleming, I.; Spectroscopic Methods in Organic Chemistry, 5thed.. McGraw-Hill Publ., Cambridge, 1997.
9) Field, L. D.; Sternhell, S.; Kalman, J.R.; Organic Structures from Spectra, John Wiley & Sons, USA, 1994.
10) Colthup, N. B. ;Daly, L. H.; Wiberley, S.E.; Introduction to Infrared and Raman Spectroscopy, 3d ed. Academic Press, USA,1990.
11) Benninghoven, A; Rüdenauer, F.G., Werner, H.W.; Secondary Ion Mass Spectrometry; John Wiley & Sons: New York, 1987.
12) Porter, Q.N.; Mass Spectrometry of Heterocyclic Compounds; John Wiley & Sons: New York, 1985.
13) McLafferty, F.W. (Ed.).; Tandem Mass Spectrometry; John Wiley & Sons: New York, 1983.
14) McLafferty, F.W.; Interpretation of Mass Spectra; W.A. Benjamin: New York, 1967.
15) Crews P, Rodrigues J., Jaspar M.; Organic Structure Analysis; Oxford University Press; 1998.
16) Günter, H.; NMR Spectroscopy; John Wiley & Sons: New York; 2nd edition, 1995.
17) Martin, Gary E. e Zektzer, Andrew S.; Two-Dimensional NMR Methods for Establishing Molecular Connectivity; VCH Publishers, Inc;1988.
18) Friebolin, H.; Basic One-and Two-Dimensional NMR Spectroscopy; VCH Publishers, Inc.: Weinheim; 2nd edition, 1993.
19) Abraham, R. J., Loftus, P.; Proton and Carbon-13 NMR Spectroscopy; Heydend & Son Ltd.: London; 1979.
20) Breitmaier, E.; Structure Elucidation By NMR In Organic Chemistry - A Pratical Guide; John Wiley & Sons: New York;1993.
21) Gil, V.M.S. e Geraldes, C.F.G.C.; Ressonância Magnética Nuclear: Fundamentos, Métodos e Aplicações; Fundação Calouste Gulbenkian: Lisboa; 1987.
22) Silverstein, R. M., Basseler, G. C., Morril, T. C.; Identificação Espectrométrica de Compostos Orgânicos; Editora Guanabara Koogan SA: Rio de Janeiro; Tradução da 5a. edição, 1994.
23) Claridge, T. D. W.; High Resolution NMR Techniques in Organic Chemistry, Tetrahedron Organic Chemistry Serires, Volume 19; Elsevier Science:Oxford; 1999
24) Sanders, J.K.M., Hunter, B.K.; Modern NMR Spectroscopy: A Guide for Chemists; Oxford University Press: Oxford; 2nd. edition,1993.
25) Bovey, F.A.; Jelinski, L., Mirau, P.A.; Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy; Academic Press; 2nd edition, 1988.
26) Breitmaier,E. Koelter, W.; 13C NMR Spectroscopy; Verlag Chemie: New York; 1978.
27). Leysen, D.E. e Cose, R.H.; Chemical Analysis: Analytical Application of NMR, vol. 48; John Wiley & Sons Inc.: New York; 1977.
28) Field, L.D.; Sternhell, S.; Kalman, J.R.; Organic Structures from Spectra; John Wiley & Sons: New York; 2nd edition, 1995.
29) Hoye, T.R.; Hanson, P. R., Vyvyan, J. R.; A Practical Guide to First-Order Multiplet Analysis in 1H NMR Spectroscopy. J. Org. Chem. 1994, 59, 4096-4103.
30) Hoye, T. R; Zhao, H.; A Method for Easily Determining Coupling Constant Values: An Addendum to “A Practical Guide to First-Order Multiplet Analysis in 1H NMR Spectroscopy. J. Org. Chem. 2002, 67, 4014-4016.