Datos Identificativos 2014/15
Asignatura (*) Determinación Estrutural Código 610311403
Titulación
Licenciado en Química
Descriptores Ciclo Período Curso Tipo Créditos
1º e 2º Ciclo 1º cuadrimestre
Cuarto Troncal 6
Idioma
Castelán
Prerrequisitos
Departamento Química Fundamental
Coordinación
Rodriguez Gonzalez, Jaime
Correo electrónico
jaime.rodriguez@udc.es
Profesorado
Rodriguez Gonzalez, Jaime
Correo electrónico
jaime.rodriguez@udc.es
Web http://campusvirtual.udc.es
Descrición xeral Aplicación das técnicas espectroscópicas na determinación estructural dos compostos orgánicos e inorgánicos

Competencias do título
Código Competencias da titulación
A1 Utilizar a terminoloxía química, nomenclatura, convenios e unidades.
A2 Deducir a variación das propiedades dos elementos químicos segundo a Táboa Periódica.
A6 Coñecer os elementos químicos e os seus compostos, as súas formas de obtención, estrutura, propiedades e reactividade.
A9 Coñecer os rasgos estruturais dos compostos químicos, incluíndo a estereoquímica, así como as principais técnicas de investigación estrutural.
A14 Demostrar o coñecemento e comprensión de conceptos, principios e teorías relacionadas coa Química.
A15 Recoñecer e analizar novos problemas e planear estratexias para solucionalos.
A20 Interpretar os datos procedentes de observacións e medidas no laboratorio.
A21 Comprender os aspectos cualitativos e cuantitativos dos problemas químicos.
A22 Planificar, deseñar e desenvolver proxectos e experimentos.
A23 Desenvolver unha actitude crítica de perfeccionamento na labor experimental.
A25 Relacionar a Química con outras disciplinas e recoñecer e valorar os procesos químicos na vida diaria.
B2 Resolver problemas de forma efectiva.
B4 Traballar de forma autónoma con iniciativa.
C1 Expresarse correctamente, tanto de forma oral coma escrita, nas linguas oficiais da comunidade autónoma.
C2 Dominar a expresión e a comprensión de forma oral e escrita dun idioma estranxeiro.
C6 Valorar criticamente o coñecemento, a tecnoloxía e a información dispoñible para resolver os problemas cos que deben enfrontarse.
C8 Valorar a importancia que ten a investigación, a innovación e o desenvolvemento tecnolóxico no avance socioeconómico e cultural da sociedade.

Resultados de aprendizaxe
Competencias de materia (Resultados de aprendizaxe) Competencias da titulación
Resolución de problemas estruturais mediante a análise dos espectros de RMN 1D e 2D (experimentos básicos), espectrometría de masas e espectroscopia de infravermello, e a súa utilización no seguimento dunha reacción química ou na elucidación dun composto descoñecido. A1
A2
A6
A9
A14
A15
A20
A21
A22
A23
A25
B2
B4
C1
C2
C6
C8

Contidos
Temas Subtemas
Tema 1. A utilización dos datos espectroscópicos na determinación estrutural de compostos orgánicos e inorgánicos.

Pureza, análise elemental e grao de insaturación. Os métodos espectroscópicos máis utilizados en química: escalas de tempo. Métodos non espectroscópicos.
Tema 2. Fundamentos e aplicacións da espectrometría de masas.
Instrumentación. A ionización electrónica. Reaccións de fragmentación. Transposicións. Isomerizacións. Determinación da masa molecular. Ioes moleculares. Determinación da fórmula molecular. Picos isotópicos. Tipos de fragmentacións: Fragmentación en alfa;. Fragmentación en beta; con transferencia de hidróxeno. Fragmentación en beta doutros grupos. Fragmentación con perda de molécula neutra. Fragmentaciones máis características dos compostos orgánicos. Introdución a técnicas de ionización química. CI, FAB, APCI, ESI: Aplicacións para a obtención da fórmula molecular dun composto.
Tema 3. Espectroscopia Infravermella. Introdución, preparación das mostras. Vibracións harmónicas e inarmónicas. Absorción da radiación por medio de vibracións moleculares. Vibracións de moléculas poliatómicas. Simetría dos modos normais de vibración. Factores que afectan á frecuencia. Frecuencias dos grupos funcionais orgánicos: zonas de vibración típicas de enlácelos, C-H, C=O, compostos aromáticos, alcanos, alquenos, alquinos, alcois, éteres, compostos nitrogenados, aminas, amidas, nitrilos, nitrocompostos.
Tema 4. O fenómeno da RMN. O fenómeno físico da RMN, condicións para a RMN. Núcleos máis estudados: 1H, 13C, outros núcleos. Magnetización macroscópica: principios básicos. Espectros de onda continua. Espectroscopia de pulsos: descrición básica dun experimento de pulsos: a FID.
Tema 5. Desprazamento químico e constantes de acoplamento. A resonancia magnética nuclear de protón e de carbono 13. O desprazamento químico. Constantes de apantallamento: contribucións diamagnéticas, paramagnéticas e non locais. Desprazamento químico de protón. Orixe dos diferentes desprazamentos químicos. Desprazamento de carbono-13. Acoplamiento espín-espín. A regra N+1, espectros de primeira orde. Constantes de acoplamiento xeminaies, veciñais e a longa distancia. Ecuación de Karplus. Constantes de acoplamiento carbono-13-protón. Formas de simplificar espectros: dobre resonancia. Desacoplamiento homonuclear: Desacoplamiento total. Desacoplamiento heteronuclear. Desacoplamiento de banda ancha (Noise decoupling). Desprazamentos químicos de diversos grupos funcionais protonados, regras de aditividad. Grupos homotópicos, enantiotópicos e diasterotópicos. Equivalencia química e magnética, introdución aos espectros de orde superior. Nomenclatura dos sistemas de espines.
Tema 6. Fenómenos de relaxación na RMN. Magnetización longitudinal e Magnetización transversal. Mecanismos de relaxación T1, experimento Inversión-Recuperación. Efecto nuclear Overhäuser, aplicacións. Momento cuadrupolar. Outros núcleos de interese en RMN, resonancia heteronuclear.
Tema 7. Introdución á resonancia magnética nuclear de multipulsos. Técnicas de pulsos monodimensionales. Experimentos APT, DEPT e INEPT. Técnica de pulsos bidimensionales. Experimentos homonucleares: COSY e NOESY. Experimentos heteronucleares: correlacións carbono-protón 1H-13C- directa e a longa distancia. Espectroscopia inversa: HMQC, HSQC e HMBC.

Planificación
Metodoloxías / probas Horas presenciais Horas non presenciais / traballo autónomo Horas totais
Proba obxectiva 4 0 4
 
Atención personalizada 4 0 4
 
*Os datos que aparecen na táboa de planificación son de carácter orientativo, considerando a heteroxeneidade do alumnado

Metodoloxías
Metodoloxías Descrición
Proba obxectiva Formúlanse 5 problemas nos que se combinan datos de RMN, espectrometría de masas e Infravermello.

Atención personalizada
Metodoloxías
Descrición
Nos seminarios serán resoltos problemas prácticos por parte do alumnado ca axuda do profesor.

El alumno deberá saber manipular datos de RMN mediante o programa MESTRENOVA.

Resolución por parte do alumnado de problemas similares os tratados nas clases de seminarios.


O alumno tendrá unha atención personalizada nas horas de tutorías, mércores, xoves e vernes de 9 a 11 da maña.


Avaliación
Metodoloxías Descrición Cualificación
Proba obxectiva Exame 0
 
Observacións avaliación
A nota da asignatura vendrá determinada só por unha proba escrita mediante exáme de 4 horas (competencias A1, A2, A6, A9, A14, A15, A20, B2, C1 e C3). É necesario a lo menos un 50% desta proba para aprobar a asignatura
No exame plantexaranse 5 problemas nos que, a través de datos espectroscópicos de RMN, espectrometría de masas e infravermello, o alumno terá que determinar as estruturas-problema propostas.


Fontes de información
Bibliografía básica McLafferty, F. W.; Turecek, F. (1993). Interpretation of Mass Spectra. . University Science Books
Pavia, D. L.; Lampman, G. M.; Kriz G. S. (2001). Introdction to Spectroscopy: A guide for students of Organic Chemistry 3a Edición. Brooks/Cole
Lambert, J. B.; Shurvell, H. F.; Lightner, D.; Cooks, R. G. (1987). Introduction to Organic Spectroscopy. McMillan
De Hoffman, E.; Stroobant, V. (2002). Mass Spectrometry. Principles and Applications. John Wiley and Sons
Hesse M.; Meier, H.; Zeeh, B. (Traducido por Herrera Fernández, A.; Martinez Alvarez, R.; Söllhube) (1995). Métodos Espectroscópicos en Química Orgánica. Síntesis
Crews, P.; Rodríguez, J.; Jaspars, M. (2009). Organic Structure Analysis. New York. Oxford Univ.Press
Giménez Martinez, J. J.; Expósito López, J. M. (1998). RMN para químicos orgánicos.. Monografías de la Universidad de Almería. Servicio de Publicaciones e Instituto Almerienses, Almería
Silverstein, R. M.; Bassler, G. C.; Morrill, T. C. (1998). Spectrometric Identification of Organic Compounds, 6th Ed.. John Wiley
Williams, D. H.; Fleming, I. (1995). Spectroscopic methods in Organic Chemistry. McGrawHill
Pretch, Cleks, Seibl, Simon: (2000). Tablas para la determinación estructural por métodos espectroscópicos. Traducción 3ª Edición por Antonio Herrera y Roberto Martinez,. Springer Verlag Ibérica

Bibliografía complementaria George, B.; McInTyre (1987). Infrared Spectroscopy. John Wiley
Derome, A. E. (1987). Modern NMR Tecniques for Chemistry Research. Pergamon Press


Recomendacións
Materias que se recomenda ter cursado previamente
Química Física Avanzada/610311501
Determinación Estrutural e Síntese en Quím. Org./610311603
Métodos Estruturais en Química Inorgánica/610311614

Materias que se recomenda cursar simultaneamente
Química Orgánica Avanzada/610311401
Química Inorgánica Avanzada/610311402

Materias que continúan o temario
Química Inorgánica II/610311204
Química Inorgánica I/610311105
Ampliación Química Orgánica/610311302
Introdución a Espectroscopia/610311304
Química Analítica Avanzada/610311502

Observacións


(*)A Guía docente é o documento onde se visualiza a proposta académica da UDC. Este documento é público e non se pode modificar, salvo casos excepcionais baixo a revisión do órgano competente dacordo coa normativa vixente que establece o proceso de elaboración de guías