Курсовая работа (Проект) по дисциплине на тему
 Скачать 1.84 Mb.
|
|
Минобрнауки России Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Тульский государственный педагогический университет им. Л. Н. Толстого» (ТГПУ им. Л. Н. Толстого) Кафедра химии КУРСОВАЯ РАБОТА (Проект) по дисциплине: «____________________» на тему: «___________________________» Выполнена: студентом ___ курса группы _____ очной формы факультета естественных наук направление подготовки 04.03.01 химия направленность (профиль) «_______________________» Фамилия Имя Отчество Научный руководитель: к. х. н., доц. Блохин И. В. Тула 2020 ОглавлениеВведениеВ связи с расширением медицинской и фармацевтической промышленности, внедрение в неё компьютерных и машинных технологий, науке необходимы новые и точные методы анализа биологических компонентов. Большое значение в любых лабораторных химических исследованиях занимают методы аналитической химии, в которых немалую роль в анализе и идентификации биологически активных веществ играют физико-химические методы, а в частности спектроскопические. Спектроскопия – один из наиболее часто применяемых методов в физике и аналитической химии. Спектроскопия – это раздел физики, посвященный изучению спектров электромагнитного излучения, включающий в себя методы количественного и качественного анализа, основанные на взаимодействии света с живой и неживой материей [1]. По изменению интенсивности потока электромагнитного излучения становится возможным обнаружить органические вещества сложной структуры, что особенно необходимо при изучении биологически активных компонентов живого организма. Само электромагнитное излучение, применяемое в приборах спектроскопии, представляет собой волны, распространяющееся с огромной скоростью в свободном пространстве, и характеризуется длиной волны и частотой. По областям применения спектроскопия бывает: ИК-спектроскопия, УФ-спектроскопия, атомно-абсорбционная, атомно-эмиссионная и т.д.. В данной работе мы остановимся только на применении методов ИК-спектроскопии к анализу биологически-активных веществ. Цель: узнать о методе инфракрасной спектроскопии, о том, что представляет собой устройство прибора спектрометра и каково его применение, а анализе биологически-активных веществ. Задачи: Теоретические основы метода ИК-спектроскопии структуру, строение и некоторые свойства биологически активных соединений и методы их исследования Узнать спектры поглощения некоторых органических веществ Определение функциональных групп соединений C=O, OH. NH2 Приготовка образцов ГЛАВА 11.1 Теоретические основы метода ИК-спетроскопииОбласть инфракрасного излучения охватывает довольно-таки большой диапазон с λ от 1 мкм до 1 мм. Всю ИК-область можно поделить на три части: ближнюю, среднюю и дальнюю. Инфракрасная область, была открыта в 1800 г У. Гершелем, и легла в основу одного из методов спектроскопии. А применение самого метода для идентификации веществ органической и неорганической природы началось к началу ХХ века. Благодаря тому, что ИК-спектры дают наиболее точные и легко расширяемые данные по сравнению с УФ-спектрами, метод ИК-спектроскопии на сегодняшний день является одним из самых востребованных. А благодаря модернизации современного оборудования Ик-спектроскопия может применяться не только для обнаружения вещества, но и для количественного определения состава смеси. Одним из наиболее важных определений в данном методе является понятие спектра. Спектр – это порядок энергии электромагнитных колебаний, получаемый при переходе атомов (молекул) из основного состояния в возбуждённое. Однако, та часть спектра, которая воспринимается человеческим глазом, довольно-таки небольшая. Атомы в молекуле находятся в непрерывном колебании, а сама молекула в постоянном вращении. В результате поглощения электромагнитного кванта (ΔE=E2-E1) возможно возбуждение молекулы и переход её с энергетического уровня с меньшей энергией (E1) на уровень с большей энергией (E2). (рис. 1)  Рис. 1. Энергетические состояния молекулы. Следовательно, при поглощении ИК-спектра происходит изменение колебательно-вращательного состояния, и становится возможным увидеть эти изменения на спектре вещества. Каждому соединению принадлежит свойственные только ему полосы поглощения, определённой интенсивности. Как не бывает двух людей с одинаковыми отпечатками пальце, так и не найдётся в природе двух веществ с идентичными спектральными линиями. Метод позволяет качественно оценить наличие функциональных групп, строение молекулы и кратность связи по данным спектра. По интенсивности пиков в спектре вещества становится возможным распознать структуру вещества и отнести его к необходимому классу биологически активных соединений. На сегодняшний день существуют специальные данные, в которых указано, как готовить пробу, регистрировать и расшифровывать спектры. Сущность определение вещества заключается в сравнении спектра, полученного с помощью спектрографа, и эталонного спектра. А для того чтобы снизить погрешность из-за различных условий приготовления проб, очень важно стандартизировать условия регистрации. Если в спектре не найдено характеристических полос, как в эталоне, то значит это разные соединения. Если же этих полос наоборот слишком много это может говорить, как об загрязнении пробы, так и о том, что это другое вещество. ИК-спектр органических веществ находится в диапазоне 400-4000 см-1, но диапазон лабораторных исследований обычно находится в пределе 100-3500 см-1. Специфичность ИК–спектров заключается в том, что поглощение излучения зависит не только от всей молекулы в целом и наличия в ней определенных групп атомов, но и даже от отдельных связей между атомами. [2] |