Бакалавриат
2021/2022
Ядерный магнитный резонанс в органической химии
Статус:
Курс по выбору (Химия)
Направление:
04.03.01. Химия
Кто читает:
Факультет химии
Где читается:
Факультет химии
Когда читается:
3-й курс, 4 модуль
Формат изучения:
без онлайн-курса
Охват аудитории:
для своего кампуса
Преподаватели:
Тоукач Филипп Владимирович
Язык:
русский
Кредиты:
4
Контактные часы:
42
Программа дисциплины
Аннотация
Предметом изучения дисциплины "Ядерный магнитный резонанс в органической химии" являются: формирование современных представлений о спектроскопии ядерного магнитного резонанса (ЯМР); применении ее в органической и биоорганической химии; идентификации веществ по одно- и двумерным спектральным данным ЯМР, в том числе с использованием баз данных; теоретических основ связи структура-спектр; практических вопросов спектроскопии ЯМР с точки зрения химика.
Цель освоения дисциплины
- Целями освоения дисциплины «Ядерный магнитный резонанс в органической химии» являются: формирование современных представлений о спектроскопии ядерного магнитного резонанса (ЯМР), применении его в органической химии, установлении первичной структуры и конформации молекул по спектральным данным ЯМР, связи структура – спектральные особенности веществ, теоретических и практических аспектов спектроскопии ЯМР, взаимодействии с ЯМР-сервисами и использовании специальных программ и баз данных.
Планируемые результаты обучения
- Демонстрирует знания в области природы спин-спинового расщепления его роли в спектроскопии ЯМР, демонстрирует умение предсказывать структурное окружение атома по форме его сигнала.
- Демонстрирует знания в области природы химического сдвига и его роли в спектроскопии ЯМР.
- Демонстрирует знания влияния различных молекулярных особенностей на спектры ЯМР, понимает смысл динамических явлений в ЯМР и умеет их использовать в химических исследованиях.
- Демонстрирует знания основных двумерных спиновых-корреляций и умения интерпретировать данные этих экспериментов в контексте структуры вещества; понимает их преимущества и ограничения.
- Демонстрирует знания практичских аспектов спектроскопии ЯМР с точки зрения химика, демонстрирует умения ставить задачу ЯМР-сервису и оценивать качество его работы. Умеет пользоваться специализированными программами и базами данных для работы со спектрами.
- Демонстрирует знания Фурье-спектроскопии ЯМР и ее физической модели, владеет формализмом описания вектора макроскопической намагниченности
- Демонстрирует знания экспериментов по «развязкам», переносу поляризации, наблюдению ядерного эффекта Оверхаузера. Умеет интерпретировать данные этих экспериментов в контексте структуры вещества.
- Демонстрирует понимание роли ЯМР в органической химии и основной терминологии ЯМР.
Содержание учебной дисциплины
- 1. Введение и пример исследования
- 2. Ядра в магнитном поле
- 3. Спин-спиновое взаимодействие
- 4. Корреляция структура-спектр
- 5. Импульсная спектроскопия ЯМР
- 6. Двумерная корреляционная спектроскопия
- 7. Другие эксперименты ЯМР
- 8. Практическая реализация ЯМР
Элементы контроля
- Экзамен письменно-устныйМаксимальное время написания экзаменационной работы - 160 мин, рекомендуемое – 80 мин. На всех контрольных мероприятиях разрешается пользоваться любыми источниками информации, кроме общения с людьми. Это включает шпаргалки, конспекты, учебники, копии материалов курса, веб-сайты (кроме чатов в реальном времени и т.п.), программы, базы данных. Разрешается задавать вопросы преподавателю (ответы на них не гарантируются; возможны ответы, разъясняющие задания). Для получения максимального балла за задачу, студент должен предоставить правильный ответ и кратко объяснить, как он получен, используя общепринятую стилистику и стандарты качества изложения научных материалов (как в абстракте статьи). При правильных и корректно изложенных рассуждениях и неправильном либо неполном ответе возможно получить более половины баллов за задачу. Ход решения и ответ записываются на выданных листах с заданиями. Ответы и объяснения, показывающие незнание предмета (невозможные структурные формулы, неподписанные стрелки, бессвязные предложения, беспорядочная мешанина формул на листе и т.д.), не засчитываются. Проверка письменных работ происходит в течении недели после экзамена.
- Выступления на семинарахрешение простых задач или объяснение известного решения
- Онлайн-тестированиеТест с множественным выбором вариантов ответа, случайная выборка вопросов, 120 мин. На всех контрольных мероприятиях разрешается пользоваться любыми источниками информации, кроме общения с людьми. Это включает шпаргалки, конспекты, учебники, копии материалов курса, веб-сайты (кроме чатов в реальном времени и т.п.), программы, базы данных. Разрешается задавать вопросы преподавателю (ответы на них не гарантируются; возможны ответы, разъясняющие задания). Для прохождения теста каждый студент должен иметь подключенный к интернету компьютер или планшет (ОС Windows или Android).
- ДокладАльтернативный контроль(не входит в расчет оценки) представляет собой подготовку доклада (подготовка презентации = автомат экзамена, вес 0.45; доклад и ответы на вопросы = автомат теста, вес 0.45) Доклад 30-60 мин, 2-6 слайдов в векторном формате на выбранную тему, итеративная корректировка презентации в соответствии с замечаниями преподавателя, отработка доклада перед студентами, ответы на вопросы аудитории и преподавателя. Желание подготовить доклад должно быть зарегистрировано не позже 22 апреля. При регистрации согласовывается тема доклада, преподаватель предоставляет на выбор несколько тем в рамках ЯМР. Первая версия презентации должна быть сдана не позже 7 мая. Доклад должен быть сделан на одном из занятий не позже 3 июня. Преподаватель обязуется сформировать комментарий не позже, чем через неделю после сдачи версии. В группе может быть не более двух студентов, делающих доклад/презентацию, при бОльшем числе желающих регистрируются первые два подавших заявки. Версии презентации предоставляются email’ом c обязательным подтверждением получения.
