Szerves szerkezetfelderítés

Szerves mikroanalitika: Alapvető módszerei (C, H, N, halogének meghatározása), a fontosabb funkciós csoportok kvalitatív és kvantitatív analitikája. A kémiai szerkezettel kapcsolatos alapfogalmak (konfiguráció, konformáció, dinamika, izoméria, tautoméria) megbeszélése.

UV spektroszkópia: Molekulák elektronszerkezete, pályák energiája és szimmetriája, kiválasztási szabályok. Kétatomos molekula pontenciálgörbéje. Kromofór és auxokróm csoportok. Néhány egyszerű kromofor pl. C=O tárgyalása, szubsztituensek, konjugáció, szterikus viszonyok és az oldószer hatása. Dién szabály, poliének, aromás és heteroaromás szerkezetek. A tanultak alkalmazása UV-VIS spektrumok értékelésében.

Infravörös spektroszkópia: A rezgési-forgási színkép kialakulása. Kétatomos molekula, harmonikus és anharmonikus oszcillátor. Többatomos molekulák normál rezgései, karakterisztikus kötési és csoport frekvenciák, megjelenésük feltételei, az IR és Raman spektroszkópia kapcsolata. Rezgéstípusok nevezéktana, az IR sávok frekvenciáját befolyásoló külső és belső (szerkezeti) tényezők (induktív és mezomer effektus, hiperkonjugáció, gyűrűfeszülés, térgátlás, izotóp effektus stb. Főbb vegyületcsaládok, ill. csoportok jellemző IR sávjai. Felvételi technikák, pásztázó és FT módszer sajátságai. A tanultak alkalmazása infravörös spektrumok értékelésében.

Tömegspektroszkópia: A tömegspektrométerek felépítése és a mérés elve. Különböző ionizációs módszerek, egyszeres és kettős fókuszálás, metastabil ionok, ionok detektálása, érzékenység, felbontóképesség, tömegtartomány. Tömegspektrométer kapcsolása pl. MS-MS, GC-MS, HPLC-MS. Atomok izotópjai, természetes gyakoriság. Szerves molekulák főbb fragmentációs folyamatai, pl.  alfa hasadás, oxonium reakció, benzil hasadás, allil hasadás, McLafferty átrendeződés, retro-Diels-Alder reakció, halogénszármazékok, aromások és alifás vegyületek jellegzetes hasadási sajátságai. A tanultak alkalmazása tömegspektrumok értékelésében.

Mágneses magrezonancia spektroszkópia (NMR): Magspin, ill. viselkedése mágneses térben, Bloch egyenletek. ¹H és ¹³C NMR spektroszkópi, CW és a pulzus Fourier transzformációs mérési technika (PFT), spektrumakkumuláció. Az alapvető NMR paraméterek: relaxáció, kémiai eltolódás és a spin-spin csatolódás elméleti alapjai, hatásuk a spektrumra és összefüggésük a kémiai szerkezettel. A kémiai eltolódást befolyásoló tényezők, szubsztituens effektusok, a kémiai eltolódások közelítő, empirikus számítása. A csatolási állandók felhasználása a dihedrális szög meghatározására (Karplus összefüggés), konformációs analízis, multiplicitási szabályok. Spektrum szerkesztési módszerek a ¹³C NMR spektroszkópiában (APT, INEPT, DEPT). Kapuzott lecsatolási módszerek és alkalmazásuk. A tanultak alkalmazása NMR spektrumok értékelésében.

A tárgyalt módszerek együttes felhasználása, ill. az így nyerhető többlet információk az ismeretlen szerkezetű szerves vegyületek szerkezetfelderítésében. Konkrét példák bemutatása és a megoldási folyamat gyakorlása.