Elektrongerjeszt

1
Elektrongerjesztési (UV-látható) spektroszkópia
energia
A benzol molekulapályái
elso (elektron-) gerjesztett alapállapot
alapállapot
rezgési szintek
térbeli (rezgési) koordináta
2
A benzol UV-látható spektruma
A
l / nm
3
A klorofill UV-látható spektruma
100 A
l / nm
4
Többatomos molekulák elektrongerjesztése
Jablonski-diagram
5
Abszorpciós és fluoreszcencia spektrumok
6
Polarizált fény
E
nem polarizált fény
elonézet
oldalnézet
síkban polarizált fény
elliptikusan polarizált fény
cirkulárisan polarizált fény
,
,
7
Cirkuláris dikroizmus (CD) spektroszkópia
8
A karvon CD spektruma
Kavron
DA
A menta ill. kömény illatanyaga
l / nm
Elméleti számítások és/vagy ismert kiralitású
hasonló vegyületekkel való összehasonlításból
abszolút kiralitás meghatározása.
9
Fotoelektron-spektroszkópia
M
hn

M
X
M
IEi hn Ei,kin Koopmans-elv (közelítés) EIi
?ei ei i-ik molekulapálya energiája
10
A fotoelektron-spektroszkópia típusai
XPS (X-ray) Röntgen fotoelektron-spektroszkópia
(ESCA Electron Spectroscopy for Chemical
Analysis)
UPS (Vákuum)UV fotoelektron-spektroszkópia
vegyértékelektronok ionizációja ? elsosorban
molekulaszerkezeti információ
törzselektronok ionizációja ? elsosorban minoségi
elemzés
A nitrogénmolekula UV fotoelektron-spektruma
Egy vasötvözet ESCA spektruma
Ionizációs energia/eV
11
Eredo magspinu magok külso mágneses térben
S magspin I impulzusnyomaték m mágneses
nyomaték g giromágneses állandó magfüggo
állandó Iz impulzusnyomaték z-irányú
komponense m mágneses kvantumszám m ?S, S1,
S ?1, S
12
Eredo magspinu magok külso mágneses térben
I1/2
E
B0
DE!!! Elektronok árnyékolják a magokat. Az
árnyékolás mértéke függ a kémiai kötésektol, a
kémiai környezettol!
kémiai eltolódás
független B0 nagyságától (ppm parts per
million)
s árnyékolás
Mágneses magrezonancia (Nuclear Magnetic
Resonance) spektroszkópia
13
Az NMR spektrométer
mágnes
B0
minta
rádió- frekvencia be
rádió- frekvencia ki
spektrum
14
Jellemzo 1H NMR kémiai eltolódások
Referencia Tetrametilszilán (TMS, (CH3)4Si )
15
Csatolások szomszédcsoport(ok) protonjaival
16
Csatolások szomszédcsoport(ok) protonjaival
Tiszta etanol
Etanol sav (OH-hidrogének gyors cseréje)
17
Csatolások szomszédcsoport(ok) protonjaival
Csatolás mértéke független a külso tértol, kötés
típusra jellemzo
Csatolás J /Hz
Calpha-Halpha 140
Cbeta-Hbeta 130
Calpha-C' 55
Calpha-Cbeta 35
Cbeta-Cgamma 35
Calpha-N 11
Calpha-N (2J) 7
N-HN 90
N-C' 15
N-C' (2J) lt1
18
Nobel-díjak NMR spektroszkópiáért
Richard R. Ernst(1933 )
Paul C. Lauterbur (1929 )
Sir Peter Mansfield (1933 )
Felix Bloch (1905 1983)
Edward M. Purcell (1905 1983)
Fizikai Nobel-díj 1952-ben a mágneses
magrezonancia jelenségéért
Orvosi Nobel-díj 2003-ban az orvos-diagnosztikai
alkalmazásáért MRI (Magnetic Resonance Imaging)
Kémiai Nobel-díj 1991-ben NMR technikák
kidolgozásáért
Számos egyéb NMR-hez szorosan kapcsolódó
Nobel-díj, például 2002 Kurt Wüthrich fehérjék
szerkezetének meghatározása NMR-rel
19
MRI
20
Elektronspin rezonancia (ESR, EPR) spektroszkópia
A C6H6? gyök ESR spektruma
Eredo elektronspinnel rendelkezo molekulák
(szabad gyökök, fémkomplexek) vizsgálata. Elv
uaz, mint az NMR-nél. Nagyobb mágneses momentum
miatt nagyobb felhasadás az energiaszintek
között. Technikai okokból derivált spektrumot
vesznek fel.
Csatolás a magspinekkel
21
Diffrakciós módszerek
22
Gáz(fázisú)-elektrondiffrakció
hidegujj (kifagyasztás)
vákuumszivattyú
lencsék
elektronforrás
mintabeereszto rés
fotólemez
minta
23
Gáz-elektrondiffrakció
24
Gáz-elektrondiffrakció
Radiális intenzitás
Molekuláris intenzitás eloszlás
Fourier-transzformáció
25
Röntgendiffrakció
diffrakciós kép
kristályos minta
elektronok
tükrök
röntgen sugarak
forgó anód
Goniométer
26
Röntgendiffrakció
DNS B Rosalind Franklin felvétele 1952
27
Röntgendiffrakció
28
(No Transcript)
29
Röntgendiffrakció
Molekulák elhelyezkedése a kristályban (elemi
cella)
Elektroneloszlás-térkép
Röntgendiffrakcióval meghatározott molekulaszerkez
et
30
Neutrondiffrakció
röntgendiffrakció szóródás elektronokon neutrond
iffrakció szóródás a magokon ? hidrogénatommagon
is jól szóródik