Задания по курсу ЯМР. Задания для текущего контроля. Задания для текущего контроля

• Название: Задания для текущего контроля
• Анкор: Задания по курсу ЯМР
• Дата: 22.11.2022
• Размер: 34.82 Kb.
• Имя файла: Задания для текущего контроля.docx
• Тип: Документы; #805511

Задания для текущего контроля
ПК-2 - Способен использовать современные экспериментальные методы для синтеза, анализа и исследования реакционной способности химических соединений

Знать - основы спектральных методов для исследования химических веществ и реакций. Оособенности приборов для получения спектров, базы данных спектров ЯМР и ИК
1. Перечислите примеры программы, используемых для совместной работы, редактирования документов, таблиц, презентаций, а также коммуникаций в корпоративной среде;

2. Перечислите программы, используемых для графического представления структурных формул химических соединений.

3. Основы метода масс-спектрометрии органических соединений.

4. Какие преимущества имеет метод масс-спектрометрии органических соединений.

5. Приведите уравнение, описывающее движение заряженной частицы в постоянном магнитном поле.

6. Типы ионов, возникающие при ионизации молекулы органического соединения методом электронного удара?

7. Как зависит интенсивность молекулярного иона от энергии ионизирующих электронов?

8. Какие методы ионизации вы знаете?

9. Блок – схема и принцип работы масс-спектрометра.

10. Азотное правило. Правило «формальной непредельности».

11. Влияние изотопного эффекта на пик молекулярного иона в масс-спектре галогенопроизводных, содержащих одновременно два и более различных галогенов?

12. Приведите примеры перегруппировки Мак-Лафферти.

13. Какие структуры могут иметь осколочный ион с m/z = 73?.

14. Назовите общие правила направления фрагментации для органических соединений в массспектрометрии с электронным ударом для α-β связи соседней с гетероатомом в ациклических и циклических системах.

15. Перечислите квантово – химические программы, используемых для создания цифрового двойника химических соединений и расчета их свойств.

основы работы с общедоступными бесплатными химическими редакторами

16. Основные положения метода УФ- спектроскопии.

17. Симметрия молекулярных орбиталей в молекулах по Каша и теории симметрии точечных групп Шенфлиса.

18. Хромофорные и ауксохромные заместители и их влияние на положение и интенсивность электронных переходов.

19. Правила разрешенных электронных переходов в УФ- спектрах.

20. Применение онлайновых баз УФ - данных для анализа и предсказания строения химических соединений.

21. Применение технологии цифрового двойника для определения структуры соединений методом УФ при квантово - химических расчетах.

22. Основные положения метода инфракрасной спектроскопии.

23. Качественные и количественные характеристики ИК – спектра.

24. Укажите типы процессов в молекулах при взаимодействии ИК -излучения с веществом. Колебательные и колебательно – вращательные переходы

25. Классификация видов основных колебаний. Типы валентных и деформационных колебания. Обертоны валентных колебаний.

26. Модели гармонического и ангармонического осциллятора в ИК- спектроскопии и виды колебаний для каждой модели..

27. Явление ядерного магнитного резонанса. Основные требования для наблюдения явления ЯМР.

28. Отличие условий резонанса для различных ядер. Виды ЯМР для различных ядер.

29. Основные характеристики спектра ЯМР.

30. Различие между "химически - эквивалентными" и "магнитно-эквивалентными" атомами?

31. Какая характеристика сигналов в спектре ЯМР соответствует количеству резонирующихся атомов Н?

32. Спин – спиновое взаимодействие атомов. Обозначение КССВ , их четность и порядок изменения для 1Н-ЯМР.

33. Единицы изменения констант спин-спинового взаимодействия и химических сдвигов?

34. Применение онлайновых баз ЯМР - данных для анализа и предсказания строения соединений.

ПК-2 - Способен использовать современные экспериментальные методы для синтеза, анализа и исследования реакционной способности химических соединений

Уметь - анализировать полученные результаты с использованием современных спектральных методов
1. Построение структурных формул химических соединений в химическим редакторах ChemWin, ISIS. ChemSketch

2. Определение симметрия молекулярных орбиталей в молекулах по Каша и теории симметрии точечных групп Шенфлиса.

3. Укажите основные типы электронных переходов для карбонильных соединений соединений.

5. Укажите основные типы электронных переходов для непредельных соединений.

6.. Оценить зависимость интенсивности полосы поглощения электронного перехода от концентрации вещества и растворителя.

7. Укажите основные типы электронных переходов для алифатических спиртов.

8. Влияние введения хромофорных и ауксохромных заместителей на длину волны и интенсивность электронных переходов.

9. Подтвердите применимость правила разрешенных электронных переходов в УФ- спектрах по симметрии и спиновой плотности.

10. Нефелометрия.Оценка мутности раствора и единицы ее изменения. Применение нефелометрии для оценки качества воды

11. Опишите качественные и количественные характеристики ИК – спектра.

12. Укажите различия между колебательными и колебательно – вращательными спектрами

13. Укажите теоретические модели для описания гармонических колебаний и вращательных переходов в методе инфракрасной спектроскопии.

14. Приведите классификация видов основных колебаний.

15. Различие в валентных и деформационных колебаниях. Обертоны валентных колебаний.

16. Отличие моделей гармонического и ангармонического осцилляторов в ИК- спектроскопии и виды колебаний для каждой модели.

17. Укажите основную область проявления валентных колебаний карбонильных алифатического соединения

18. Укажите основную область проявления валентных колебаний карбонильных алифатического спиртов

19. Укажите основную область проявления валентных колебаний аминных и аммониевых групп соединений.

20. Укажите в каких диапазоне проявляются валентные колебания аминокислот в форме цвиттер – иона.

21. Явление ядерного магнитного резонанса. Основные требования для наблюдения явления ЯМР.

22. Отличие условий резонанса для различных ядер. Виды ЯМР для различных ядер.

23. Основные качественные и количественные характеристики спектра ЯМР.

24. Различие между "химически - эквивалентными" и "магнитно-эквивалентными" атомами. Приведите примеры.

25. Какая характеристика сигналов в спектре ЯМР соответствует количеству резонирующихся атомов Н?

26. Спин – спиновое взаимодействие атомов. Обозначение КССВ , их четность и порядок изменения для 1Н-ЯМР.

27. Связь химического сдвига атома Н со электроотрицательностью соседних атомов и и групп химического соединения.

28. Каковы границы применимости треугольника Паскаля к интенсивностям компонентов сложного сигнала?

29. Укажите мультиплетность каждой протонсодержащий группы в соединении СН₃- СН₂ – СНСl₂.

30. Какие структурные особенности молекул приводят к спектрам не первого порядка?

31. Как влияет гибридизация атома углерода на его химический сдвиг?

32. Укажите типовой диапазон химических сдвигов в ароматических соединениях?

33. Каковы характерные значения КССВ ³J в алифатических соединениях?

34. Как изменяется величина вицинальной КССВ с увеличением торсионного угла между крайними связями от 0º до 180º?

35. Как влияют электроотрицательные заместители на величины геминальных и вицинальных КССВ?

36. Как влияет длина средней связи на величину вицинальной КССВ?

37. Какая характеристика сигналов в спектре ЯМР в наибольшей степени коррелирует с распределением электронной плотности по молекуле?

взаимодействие атомов. Обозначение КССВ , их четность и порядок изменения для 1Н-ЯМР.

29. Укажите мультиплетность каждой протонсодержащий группы в соединении СН₃- СН₂ – СНСl₂.

30. Какие структурные особенности молекул приводят к спектрам не первого порядка?

31. Как влияет гибридизация атома углерода на его химический сдвиг?

32. Укажите типовой диапазон химических сдвигов в ароматических соединениях?

33. Каковы характерные значения КССВ ³J в алифатических соединениях?

34. Как изменяется величина вицинальной КССВ с увеличением торсионного угла между крайними связями от 0º до 180º?

35. Как влияют электроотрицательные заместители на величины геминальных и вицинальных КССВ?

36. Как влияет длина средней связи на величину вицинальной КССВ?

37. Какая характеристика сигналов в спектре ЯМР в наибольшей степени коррелирует с распределением электронной плотности по молекуле?

39. Применение гетероядерной широкополосной развязки в спектрах 13С-ЯМР.

ПК-2 - Способен использовать современные экспериментальные методы для синтеза, анализа и исследования реакционной способности химических соединений

Владеть - методами расчётов спектров ЯМР, определения структуры молекул на основе исследования вращательно-колебательных спектров, уметь составлять отчет с анализом характеристических колебаний

1. Перечислите примеры программ, используемых для совместной работы, редактирования документов, таблиц, презентаций, а также коммуникаций в корпоративной среде;

2. Перечислите программы, используемых для графического представления структурных формул химических соединений.

3. Какие преимущества имеет метод масс-спектрометрии органических соединений.

4. Как зависит интенсивность молекулярного иона от энергии ионизирующих электронов?

5. Какие методы ионизации вы знаете?

6. Какие методы разделения ионов вы знаете?

7. Какие методы детектирования ионов вы знаете?

8. Азотное правило. Правило «формальной непредельности».

9. Какую информацию можно извлечь из области пика молекулярного иона?

10. Анализ области молекулярного иона для соединений, содержащих атомы углерода, серы, кислорода.

11. Масс-спектрометрия моногалогенсодержащих соединений. Влияние изотопного эффекта на пик молекулярного иона в масс-спектре хлорметана?

12. Масс-спектрометрия дигалогенсодержащих соединений. Влияние изотопного эффекта на пик молекулярного иона в масс-спектре дибромметана?

13. Влияние изотопного эффекта на пик молекулярного иона в масс-спектре галогенопроизводных, содержащих одновременно два и более различных галогенов?

14. Назовите общие правила фрагментации для различных классов соединений с использованием ионизации электронным ударом: а) алканов; б) галогеналканов.

15. Назовите общие правила фрагментации для различных классов соединений с использованием ионизации электронным ударом: а) спиртов; в) тиоспиртов.

16. Назовите общие правила фрагментации для различных классов соединений с использованием ионизации электронным ударом: а) альдегидов; в) кетонов.

17. Масс-спектрометрия фенолов и их простых эфиров. Основные пути фрагментации при ионизации указанных соединений электронным ударом.

18. Приведите основные пути масс-спектрометрического распада молекул карбоновых кислот и их производных.

19. Какие структуры могут иметь осколочный ион с m/z = 43?.

20. Назовите общие правила направления фрагментации для органических соединений в массспектрометрии с электронным ударом: а)разрыв α-β связи соседней с гетероатомом; в) разрыв С-С связи в аллильном (бензильном) положении; г) разрыв α-связи в циклических системах.

21. Использование программы HyperChem электронных переходов для расчета ароматических соединений.

22. Использование программы HyperChem электронных переходов для расчета карбонильных соединений соединений.

23. Использование программы HyperChem электронных переходов для расчета непредельных соединений.

24. Использование программы HyperChem электронных переходов для расчета алифатических спиртов.

25. Применение онлайновых баз УФ - данных для анализа и предсказания строения химических соединений.

26. Применение технологии цифрового двойника для определения структуры соединений методом УФ при квантово - химических расчетах.

27. Обработка экспериментальных ИК – спектра в программе ACDLabs. Расчет волновых чисел (частот) характеристических полос колебаний.

28. Обработка экспериментальных ИК – спектра в программе ACDLabs. Расчет интенсивности полос колебаний различных химических групп

29. Теоретическая модель для описания гармонических колебаний в методе инфракрасной спектроскопии.

30. Классификация видов основных колебаний. Типы валентных и деформационных колебания. Обертоны валентных колебаний.

31. Определение обертонов ангармонического колебаний связей ОН-, СН-, СО групп в ИК- спектроскопии

32. Применение онлайновых баз ИК - данных для анализа и предсказания строения химических соединений.

33. Применение онлайновых баз ЯМР - данных для анализа и предсказания строения химических соединений.

34. Применение технологии цифрового двойника для определения структуры соединений методом ИК при квантово - химических расчетах.

35. Укажите в каких диапазоне проявляются валентные колебания аминокислот в форме цвиттер – иона.

36. Явление ядерного магнитного резонанса. Основные требования для наблюдения явления ЯМР. Химические сдвиги дейтерированных соединений и растворителей

37. Отличие условий резонанса для различных ядер. Виды ЯМР для различных ядер.

38. Основные характеристики спектра ЯМР.

39. Оцените различие между "химически - эквивалентными" и "магнитно-эквивалентными" атомами для предложенного 1Н-спектра известного состава

40. Определение констант спин – спиновое взаимодействие атомов в программе ACDLabs. Обозначение КССВ , их четность и порядок изменения для 1Н-ЯМР.

41. Каковы границы применимости треугольника Паскаля к интенсивностям компонентов сложного сигнала?

42. Укажите мультиплетность каждой протонсодержащий группы в соединении СН₃- СН₂ – СНСl₂.

43. Какие структурные особенности молекул приводят к спектрам не первого порядка?

44. Как влияет гибридизация атома углерода на его химический сдвиг?

45. Укажите типовой диапазон химических сдвигов в ароматических соединениях?

46. Каковы характерные значения КССВ ³J в алифатических соединениях?

47. Применение онлайновых баз ЯМР - данных для анализа и предсказания строения химических соединений.

48. Применение цифровых технологий для оценки структуры химических соединений методами квантово – химического и инкрементного анализа.

49. Применение технологии цифрового двойника для определения структуры соединений методом ЯМР при квантово – химическом расчете.
Промежуточная аттестация

ПК-2 - Способен использовать современные экспериментальные методы для химического анализа, синтеза, установления структуры и исследования реакционной способности химических соединений под руководством специалиста более высокой квалификации

Знать - основы метода Масс-, ЯМР и ИК-спектроскопии, особенности приборов для получения спектров, базы данных спектров Масс -, ЯМР и ИК
ПК-2 - Способен использовать современные экспериментальные методы для синтеза, анализа и исследования реакционной способности химических соединений

Знать - основы спектральных методов для исследования химических веществ и реакций

1. 
   Основы метода масс-спектрометрии органических соединений.
   
2. 
   Какие преимущества имеет метод масс-спектрометрии органических соединений.
   
3. 
   Приведите уравнение, описывающее движение заряженной частицы в постоянном магнитном поле.
   
4. 
   Типы ионов, возникающие при ионизации молекулы органического соединения методом электронного удара?
   
5. 
   Как зависит интенсивность молекулярного иона от энергии ионизирующих электронов?
   
6. 
   Какие методы ионизации вы знаете?
   
7. 
   Блок – схема и принцип работы масс-спектрометра.
   
8. 
   Азотное правило. Правило «формальной непредельности».
   
9. 
   Влияние изотопного эффекта на пик молекулярного иона в масс-спектре галогенопроизводных, содержащих одновременно два и более различных галогенов?
   
10. 
    Применение ЯМР в физической химии
    
11. 
    Основные характеристики спектра ЯМР
    
12. 
    Какая характеристика сигналов в спектре ЯМР соответствует количеству атомов, давших сигнал?
    
13. 
    Какая характеристика сигналов в спектре ЯМР в наибольшей степени коррелирует с распределением электронной плотности по молекуле?
    
14. 
    В чем чаще всего измеряются химические сдвиги?
    
15. 
    В чем чаще всего измеряются константы спин-спинового взаимодействия?
    
16. 
    Какие значимые в химии природных соединений ядра являются магнитно-активными и имеют спин, равный 1/2?
    
17. 
    Спектры каких спиновых систем требуют для точного предсказания квантомеханического формализма?
    
18. 
    Чем продольная релаксация отличается от поперечной?
    
19. 
    Какой тип релаксации всегда происходит быстрее другого типа релаксации?
    
20. 
    Что является причиной появления сателлитов 13С в протонном спектре?
    
21. 
    Как связаны время накопления, ширина спектрального окна и число точек FID?
    

ПК-2 - Способен использовать современные экспериментальные методы для синтеза, анализа и исследования реакционной способности химических соединений

Уметь - анализировать полученные результаты с использованием современных спектральных методов
1 Анализ области молекулярного иона для соединений, содержащих атомы углерода, серы, кислорода.

2. Масс-спектрометрия моногалогенсодержащих соединений. Влияние изотопного эффекта на пик молекулярного иона в масс-спектре хлорметана?

3. Масс-спектрометрия дигалогенсодержащих соединений. Влияние изотопного эффекта на пик молекулярного иона в масс-спектре дибромметана?

4. Влияние изотопного эффекта на пик молекулярного иона в масс-спектре галогенопроизводных, содержащих одновременно два и более различных галогенов?

5. 
   Какие атомы называются "магнитно-эквивалентными"?
   
6. 
   Каковы границы применимости треугольника Паскаля?
   
7. 
   Какой сигнал должен дать протон с двумя одинаковыми соседями-протонами близко и одним далеко?
   
8. 
   Какой сигнал должен дать протон с тремя одинаковыми соседями-протонами далеко и одним близко?
   
9. 
   Каковы характерные значения КССВ через разное число связей в бензольном кольце?
   

10. 
    Каковы характерные значения геминальной КССВ в замещенном этилене?
    
11. 
    Каковы характерные значения КССВ через три связи в алифатике?
    
12. 
    В чем чаще всего измеряются химические сдвиги?
    
13. 
    В чем чаще всего измеряются константы спин-спинового взаимо-действия?
    
14. 
    Какие значимые в химии природных соединений ядра являются магнитно-активными и имеют спин, равный ½ и 1?
    
15. 
    Каковы особенности спектроскопии ЯМР по квадрупольным ядрам?
    
16. 
    Укажите основные типы электронных переходов для карбонильных соединений соединений.
    
17. 
    Укажите основные типы электронных переходов для непредельных соединений.
    
18. 
    Оценить зависимость интенсивности полосы поглощения электронного перехода от концентрации вещества и растворителя.
    
19. 
    Укажите основные типы электронных переходов для алифатических спиртов.
    
20. 
    Что является причиной появления сателлитов 13С в протонном спектре?
    
21. 
    Укажите основную область проявления валентных колебаний карбонильных алифатического соединения
    
22. 
    Укажите основную область проявления валентных колебаний карбонильных алифатического спиртов
    
23. 
    Укажите основную область проявления валентных колебаний аминных и аммониевых групп соединений.
    
24. 
    Укажите в каких диапазоне проявляются валентные колебания аминокислот в форме цвиттер – иона.
    

ПК-2 - Способен использовать современные экспериментальные методы для синтеза, анализа и исследования реакционной способности химических соединений

Владеть - методами расчётов спектров ЯМР, определения структуры молекул на основе исследования вращательно-колебательных спектров, уметь составлять отчет с анализом характеристических колебаний

1. 
   Какой сигнал должен дать протон с двумя одинаковыми соседями-протонами близко и одним далеко?
   
2. 
   Какой сигнал должен дать протон с тремя одинаковыми соседями-протонами далеко и одним близко?
   
3. 
   Как будет выглядеть сигнал протона в соединении H2N-СО-СНD2?
   
4. 
   Как будет выглядеть сигнал выделенного протона в соединении Br2НС-СНD-COOH?
   
5. 
   Что такое изотопный сдвиг?
   
6. 
   Какова должна быть форма сигналов протонов в 3-бромтолуоле, в предположении, что все мета- КССВ равны друг другу, и все орто-КССВ равны друг другу?
   
7. 
   В каких случаях "крыша" сигналов системы из нескольких протонов получается более крутой?
   
8. 
   Какие структурные особенности молекул приводят к спектрам не первого порядка?
   
9. 
   Как влияет гибридизация атома углерода на его химический сдвиг?
   
10. 
    Как влияет электроотрицательность соседних атомов на химический сдвиг?
    
11. 
    Каковы типичные значения химических сдвигов в ароматике?
    
12. 
    Каковы характерные значения КССВ через разное число связей в бензольном кольце?
    
13. 
    Каковы характерные значения геминальной КССВ в замещенном этилене?
    
14. 
    Каковы характерные значения КССВ через три связи в алифатике?
    
15. 
    Почему КССВ через 4 связи в алифатике наблюдаются редко, а в ароматике – часто?
    
16. 
    Как изменится абсолютное значение геминальной КССВ с увеличением валентного угла центрального атома от 105º до 117º?
    
17. 
    Как изменяется величина вицинальной КССВ с увеличением торсионного угла между крайними связями от 0º до 180º?
    
18. 
    Как влияют электроотрицательные заместители на величины геминальных и вицинальных КССВ?
    
19. 
    Как влияет длина средней связи на величину вицинальной КССВ?
    
20. 
    От чего зависит энергетическая разница между спиновыми состояниями ядер?
    
21. 
    От чего зависит частота ядерного магнитного резонанса тех или иных ядер?
    
22. 
    Какая характеристика сигналов в спектре ЯМР соответствует количеству атомов, давших сигнал?
    
23. 
    Какая характеристика сигналов в спектре ЯМР в наибольшей степени коррелирует с распределением электронной плотности по молекуле?
    
24. 
    В чем чаще всего измеряются химические сдвиги?
    
25. 
    В чем чаще всего измеряются константы спин-спинового взаимодействия?