PřF:C5320 Fyzikálně chemické základy NMR - Informace o předmětu
C5320 Fyzikálně chemické základy NMR
Přírodovědecká fakultapodzim 2014
- Rozsah
- 2/1/0. 3 kr. (příf plus uk plus > 4). Doporučované ukončení: zk. Jiná možná ukončení: k.
- Vyučující
- prof. RNDr. Vladimír Sklenář, DrSc. (přednášející)
doc. RNDr. Radovan Fiala, CSc. (přednášející)
Mgr. Pavel Srb, Ph.D. (cvičící) - Garance
- prof. RNDr. Vladimír Sklenář, DrSc.
Národní centrum pro výzkum biomolekul – Přírodovědecká fakulta
Dodavatelské pracoviště: Národní centrum pro výzkum biomolekul – Přírodovědecká fakulta - Rozvrh
- St 15:00–16:50 C05/114, St 17:00–17:50 C05/114
- Omezení zápisu do předmětu
- Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
- Mateřské obory/plány
- Fyzikální chemie (program PřF, N-CH)
- Cíle předmětu
- Úvod do spektroskopie nukleární magnetické rezonance. Popis základních principů s využitím klasického vektorového modelu s navazující rigorózní analýzou využívající kvantové mechaniky. Teorie matic hustoty a součinový oprátorový formalismus jsou použity pro základní popis experimentů NMR ve více dimenzích. Získané vědomosti umožňují základní orientaci v moderních metodách NMR spektroskopie využívaných v organické a anorganické chemii, biochemii a metodách moderní strukturní biologie a biofyziky.
- Osnova
- 1. Úvod: Historie NMR spektroskopie a současné trendy - využití NMR to ke studiu molekulární struktury v kapalné a pevné fázi, NMR tomografie a NMR zobrazování, pohledy do budoucna, prohlídka NMR laboratoře PřF MU. 2. Základní principy: magnetický dipól, rezonanční podmínka, NMR spektrometr, Fourierova spektroskopie, klasický popis - Blochovy rovnice, relaxační procesy - spin-mřížková a spin-spinová relaxace, Fourierova transformace, citlivost měření. 3. Dynamika spinových systémů: základní vlastnosti nukleárního spinového systému, teorie matic hustoty, maticové representace, operátory, spinový Hamiltonián v Hilbertově representaci, teorie průměrného Hamiltoniánu. 4. Součinový operátorový formalismus: základní principy, názvosloví, vývoj součinových operátorů, Hamiltonián v součinové bázi, složené rotace, pozorovatelné veličiny. 5. 1D Fourierova spektroskopie: excitační sekvence, principy spinového echa, měření relaxačních časů, přenos polarizace, metody INEPT a DEPT, složené pulzy, homo- a hetero-nukleární decoupling, pulzní gradienty 6. 2D Fourierova spektroskopie: základní principy a formální teorie detekce NMR ve dvou frekvenčních dimenzích, koherenční stezky. 7. Základní metody 2D spektroskopie: korelace chemických posunů - COSY, J-rozlišená spektroskopie, měření spin-spinových skalárních interakcí, korelace dipól-dipólových interakcí - NOESY spektroskopie, fázové cykly, varianty pro měření homo- a hetero-nukleárních spinových systémů, editace spekter. 8. Aplikace NMR ve strukturní analýze biomolekul: proteiny a peptidy, nukleové kyseliny, získávání strukturních parametrů: měření vzdáleností vodíkových atomů, určování dihedrálních úhlů, matematická rekonstrukce prostorové struktury makromolekul.
- Literatura
- KEELER, James. Understanding NMR spectroscopy. Chichester: Wiley. xv, 459. ISBN 0470017872. 2005. info
- HORE, P. J., J. A. JONES a Stephen WIMPERIS. NMR : the toolkit. 1st pub. Oxford: Oxford University Press. 85 s. ISBN 0198504152. 2000. info
- HOCH, Jeffrey C. a Alan S. STERN. NMR data processing. New York: Wiley-Liss. xi, 196. ISBN 0471039004. 1996. info
- Protein NMR spectroscopy principles and practice. San Diego: Academic Press. 587 s. ISBN 0121644901. 1996. info
- CAVANAGH, John a Wayne J. FAIRBROTHER. Protein NMR Spectroscopy. Principles and Practice. San Diego: Academic Press. 587 s. ISBN 0-12-164490-1. 1996. info
- EVANS, Jeremy N. S. Biomolecular NMR spectroscopy. Oxford: Oxford University Press. xvi, 444 s. ISBN 0-19-854766-8. 1995. info
- VEN, Frank J. M. van de. Multidimensional NMR in Liquids :basic principles and experimental methods. New York: VCH Publishers. 399 s. ISBN 1-56081-665-1. 1995. info
- Two-dimensional NMR spectroscopy :applications for chemists and biochemists. Edited by William R. Croasmun - Robert M. K. Carlson. 2nd ed. New York: VCH Publishers. xxii, 958. ISBN 1-56081-664-3. 1994. info
- SANDERS, Jeremy K. M. Modern NMR spectroscopy : a workbook of chemical problems. 2nd ed. Oxford: Oxford University Press. 127 s. ISBN 0198558120. 1993. info
- RAHMAN, Atta-ur-. One and Two Dimensional NMR Spectroscopy. 1. vyd. Amsterdam: Elsevier Science Publishers B.V. 578 s. ISBN 0444873163. 1989. info
- NMR and the periodic table. Edited by Robin Kingsley Harris - Brian E. Mann. London: Academic Press. 459 s. ISBN 0123276500. 1978. info
- Výukové metody
- Přednášky a cvičení
- Metody hodnocení
- Ústní zkouška
- Navazující předměty
- Další komentáře
- Studijní materiály
Předmět je dovoleno ukončit i mimo zkouškové období.
Předmět je vyučován každoročně.
- Statistika zápisu (podzim 2014, nejnovější)
- Permalink: https://is.muni.cz/predmet/sci/podzim2014/C5320