Masena spektrometrija-Analitička metoda u kojoj se mol ioniziraju, a potom razdvajaju prema njihovoj masiMolekula (M) (ionizacija) M+/fragmentacija (detektor masa) maseni spektarKomponente m. spektrometra: Ionizacija → analizator → ionski detector→ računaloUV-VIS (elektronska) spektroskopijaSpektroskopija predstavlja studij interakcija elektromagnetskog zračenja sa strukturom tvari kao što su procesi apsorpcije, emisije ili raspršenja zračenja. Uspoređ zračenja prije i poslije interakcije s materijom dolazi se do niza vrijednih inf o strukturi tvari.Elektronski energetski prijelazi-Apsorpcija energije (EM zračenja) ultraljubičastog i vidljivog područja (100 –800 nm)-Pobuđivanje elektrona u s, p, i n-orbitalama iz osnovnog u više energetsko stanje -Viša energetska stanja su molekulske orbitale koje zovemo antivezneOsnovno stanje u organskoj molekuli:-jednostruka veza - elektroni zauzimaju s orbitale; dvost veza - e zauzimaju s i p orbitale-trostruka veza - e zauzimaju s i 2 p orbitaleMolekulske orbitale-Približavanjem atoma formiraju se molekule; vanjske (vezne) atomske orbitale preklapaju se (matematički opis kombinacija) i formiraju molekulske orbitale.-Valentni elektroni zauzimaju te molekulske orbitale (Paulijev princip i Hundova pravila)-Vezanjem 2 atomskih orbitala nastaju dvije rezultantne orbitale -vezivanjem p orbitala nastaju s orbitale ili p orbitale-prijelazi između elektronskih energetskih razina neke molekule su kvantizirani pobuđuju se elektroni kemijskih veza (valentni elektroni) -Više-energetski prijelazi (s s®*) zbivaju se pri kraćim valnim duljinama; niže-energetski prijelazi (p®p*, n p®*) zbivaju se pri većim valnim duljinama.kromofori – funkcionalne skupine koje apsorbiraju UV/VIS zračenje1. Zasićene molekule : s veze apsorbiraju u vakuumskom UV s s npr. H3C CH3max = 135nm2. Male molekule s dvostrukom ili trostrukom vezom apsorbiraju u vakuumskom i bliskom UV p p npr. C=C max = 180nm CC max = 190nm3. Spojevi s heteroatomima s neveznim orbitalama (O, N, S itd.) apsorbiraju u vakuumskom UV max = 180- 200 nm sn4. Male molekule s p vezama i heteroatomima apsorbiraju u bliskom uv npr. C=O max = 280nm p n5. Male molekule s delokaliziranim p orbitalama apsorbiraju u bliskom UV p3 p2(p2 je n, p3 is *p) npr. fenil max = 260nm6. Konjugirani sustaviApsorbiraju u bliskom UV ili u vidljivom području pn+1 pn -poveć.broja dvostrukih veza (n) apsorpcija se pomiče prema većim valnim duljinaman = 1,2 apsorpcija u UV podr; bezbojne tvari n ≥ 3 – apsorpcija u VIS pod; tvari obojene. UV (max) 210 nm-Dvostruka veza. 233 nm-Konjugirani dien. 268 nm-Konjugirani trien. 315 nm-Konjugirani tetraen - karoten-22 p orbitale na C-atomima formiraju 22 delokalizirane p orbitale. p orbitale su sličnih E. Iznos E = h je relativno mali, nalazi se u vidljivom podr spektra-Veći stupanj konjugacije - manje su energetske razlike izmedju orbitalaUV aktivnost-Potrebni su kromofori -C=C, C=O, N=N, NO2, -p -> p* i n -> p* prijelazi-Na apsorbiraju u pod 200-800 nm: -Alifatski lanci, alkoholi, eteri, nekonjugirani spojeviInfracrvena (IR) spektroskopija Spektroskopija predstavlja studij interakcija elektromagnetskog zračenja sa strukturom tvari kao što su procesi apsorpcije, emisije ili raspršenja zračenja. Uspoređivanjem zračenja prije i poslije interakcije s materijom dolazi se do niza vrijednih informacija o strukturi tvari.-Vibracije molekula uzrokuju interakciju sa zračenjem u infracrvenom području elektromagnetskog spectra.Vibracije - gibanja atoma u molekuli kod kojih dolazi do promjene relativnih položaja atoma (jednih u odnosu na druge) u molekuli.Tijekom vibracije molekula atomi, odnosno jezgre, titraju oko ravnotežnih položaja.-Atomi povezani kovalentnom vezom vibriraju -Energije tih vibracija su kvantizirane-Uvjet IR apsorpcije: veza koja vibrira mora biti polarna (promjena dipolnog momenta)-IR neaktivne veze: npr. simetrično istezanje C=C veza simetrično supstituiranih alkena-Vibracija istezanja veze. Veza, prikazana kao opruga, mijenja svoju duljinu tijekom vremena (vibrational amplitude). Vrijeme potrebno za da se ponovi periodički događaj (time required for one cycle) obrnuto je proporcionalno vibracijskoj frekvenciji.-Apsorpcija infracrvene svjetlost povećava amplitudu vibracije C-H veze (npr. istezanje), ali ne mijenja vrijednost frekvencije te vibracije. Uvjet apsorpcije jest da frekvencija svjetlosti odgovara frekvenciji vibracije veze.-Ovisnost energije o udaljenosti C i H atoma (internuclear distance). Duljina C-H veze (bond length) određena je potencijalnim minimumom, najnižom točkom vrijednosti energije. Prikazane su i dvije vibracijske razine istezanja C-H veze; energetski se razlikuju za iznos hv.Prema Hookeovom zakonu-Frekvencija apsorpcije neke vibracije (n) ovisi o: jakosti veze koja vibrira (k), masi atoma (m)-Što je jača veza i sto je lakši atom frekvencija (valni broj, cm-1) te vibracije je veća. Intezitet apsorpcijske vrpce ovisi o polarnosti veze koja vibriraVeli č ina atoma C-H (3000 cm-1); C-C (1200 cm-1); C-Cl (800 cm-1); C-Br (550 cm-1)Atomi veće mase vibriraju pri nižim energijamaJakost vezeC=O istezanje (1700 cm-1); C-O (1200 cm-1); C=C(1650 cm-1); C-C(1200 cm-1)Anhidridi: Dva C=O istezanja : 1810 i 1760 cm-1; C-O istezanje ~ 1300-900 cm-1Nitril i : CN istezanje ~ 2250 cm-1Aromat s ki ugljikovodici C=C-H istezanje prstena: 3100 cm-1; overtone signali ~ 2000-1667 cm-1C=C istezanje: 1600 & 1475 cm-113C NMRRazličite jezgre apsorbiraju energiju (rezoniraju) pri različitim radio frekvencijamaRezonancija = Larmor frekvencija v = E/h frekvencija potrebna za rezonancijuKARAKTERISTIKE 13C NMR METODE Slab signal-12C izotop nije NMR aktivan (I = 0), zastupljenost: 98.92 %-13C izotop je NMR aktivan (I = 1/2), zastupljenost: samo 1.08%Spin-spin sprezanja-Homonuklearna sprezanja: 13C - 13C.-Heteronuklearna sprezanja: 1H - 13C,13C - 19F, itd.-Vjerojatnost sprezanja dviju susjednih 13C jezgara je mala1H - 13C sprezanje prema pravilu n + 1 n = broj H atoma na odgovarajućem C atomuCH3 –kvartet. CH2-triplet. CH-dublet. C-singletNMR U ČVRSTOM STANJU-anizotropne intrakcije uzrokuju veliko proširenje linija-Primjenjuje se rotiranje pod kutem od 54.74° (magični kut)MAS - magic angle spinning. Uprosječena anizotropnost19F NMRRazličite jezgre apsorbiraju energiju (rezoniraju) pri različitim radio frekvencijama14F NMR je posebno pogodna za praćenje metabolzima flouriranog lijekaPogodnosti:- velika osjetljivosti (skoro kao 1H NMR)- široki raspon kem. pomaka (oko 200 ppm)- izbjegnut veliki signal od vode- nema preklapanja signala s endogenim komponentama - kemijski pomak F je vrlo osjetljiv(utjecaj na udaljenosti do 8 atoma)- analiza moguća bez prethone obrade uzorkaMane:- samo se prati jedan atom u lijeku- dokazivanje samo POZNATE strukturePrimjena NMR u kvantitativnom određivanju malih molekula u tjelesnim tekućinamaPREDNOSTI METODE: brzina, malo uzorka, istovremeni test sviju sastojakaNEDOSTATAK METODE: relativno slaba osjetljivost (c>0.1 mmol/L)VREDNOVANJE TOČNOSTI METODE:zamijećena linearna ovisnost između rezultata dobivenih drugim metodama i 1H NMR. Koeficijent smjera≈1 za laktatORFENADRIN CITRAT - relaksator mišićaKvantitativno određivanje čistoće: 1. OBRADA S BAZOM 2. EKSTRAKCIJA