jadwiga konarska
DESCRIPTION
Widma wibracyjnego dichroizmu kołowego i ramanowskiej aktywności optycznej sec-butanolu: Pomiary eksperymentalne i obliczenia teoretyczne. Wpływ rozpuszczalnika na widmo. Jadwiga Konarska. Kierownik pracy dr hab. Andrzej Kudelski. Plan prezentacji. Cel badań Obiekt badań - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
Widma wibracyjnego dichroizmu kołowego i ramanowskiej aktywności optycznej sec-butanolu:
Pomiary eksperymentalne i obliczenia teoretyczne.Wpływ rozpuszczalnika na widmo.
Jadwiga Konarska
Kierownik pracy dr hab. Andrzej Kudelski
Plan prezentacji
Cel badań Obiekt badań Spektroskopia: IR i Raman Technika VCD i ROA Obliczenia Widma w matrycach
Cel badań
Poznanie dokładnej struktury sec-butanolu i jego oddziaływań z innymi molekułami
Poznanie wpływu rozpuszczalnika, na widma w podczerwieni
Zbadanie mechanizmu indukowania chiralnych efektów w achiralnych molekułach
Jednym z celów jest także porównanie technik pomiarowych
Cel badań
Poznanie struktury związku pozwala na dokładnie przewidzenie oddziaływań z innymi molekułami.
Może być także możliwe indukowanie optycznych chiralnych efektów w cząsteczkach z natury achiralnych
Obiekt badań
Sec-butanol: prosta cząsteczka Miesza się z wieloma substancjami Dobry rozpuszczalnik Niedrogi, łatwo dostępny związek Chiralna molekuła – mogąca służyć do
indukcji efektu dichroizmu
Spektroskopia w podczerwieni
Warunkiem absorpcji promieniowania jest dopasowanie energii do różnicy poziomów oscylacyjnych molekuły, oraz niezerowy moment przejścia
R = < Xi | μ | Xf dt > Dla IR przejścia są dozwolone gdy drgania
powodują zmianę momentu dipolowego
Spektroskopia ramanowska
Nie dotyczy absorpcji, ale rozpraszania promieniowania z zakresu widzialnego. W dalszym ciągu informację uzyskujemy na temat struktury oscylacyjnej cząsteczki
Aby przejście było dozwolone musi być spełniony warunek zmiany polaryzacji chmury elektronowej w molekule
Wpływ rozpuszczalnika
Widma IR i ramanowskie są rejestrowane w próbkach ciekłych
Często pojawia się problem doboru rozpuszczalnika
Na widmie widać widmo pochodzące od całego roztworu
Technika VCD Vibrational Circular Dichroizm
Dla cząsteczek posiadających centra chiralne mogą być zarejestrowane różne widma dla poszczególnych enancjomerów
Związki aktywne optycznie mają różny współczynnik absorpcji dla promieniowania spolaryzowanego kołowo w prawo i w lewo
Technika VCD
Rejestrowana jest różnica w absorpcji światła spolaryzowanego kołowo w prawo i w lewo przez daną cząsteczkę w funkcji częstości.
∆I = IR ( + ) – IL ( – )
Schemat działania spektrometru
źródłomonochromator
filtr próbkaEkran CCD
modulatorpolaryzator
R L
Przykładowe widmo
Technika ROA Raman Optical Activity
Analogiczny efekt obserwujemy w promieniowaniu rozproszonym
Dwa sposoby rejestracji widma:Różnicowe, ze źródłem spolaryzowanymWiązka ze źródła jest zdepolaryzowana, w
promieniowaniu rozproszonym widoczna jest w niewielkim stopniu polaryzacja
Technika ROA
Detekcja promieniowaniaMechanizm b)
Obliczenia teoretyczne
Widma VCD i ROA są skomplikowane Przewidywanie teoretyczne i obliczenia
umożliwiają poprawną identyfikację widma W obliczeniach wykorzystane będą
modele kwantowe opisujące strukturę energetyczną molekuł i pozwalające przewidywać oddziaływania
W ramach osobnego projektu będę także badać stabilność molekuł w matrycach na Uniwersytecie w Coimbrze.
Zostaną także wykonane tą techniką pomiary dla układów butanolu i achiralnych molekuł, co pozwoli na dokładne pomiary występujących pomiędzy nimi oddziaływań.
Widma w matrycach
Widma w matrycach
Cząsteczka po odparowaniu jest wprowadzona do matrycy - gazu szlachetnego w temperaturze bliskiej 0K
Pozwala to na bardzo dokładne zoptymalizowanie struktury molekuły, ze względu na zmniejszenie drgań termicznych.
Możliwe jest także badanie oddziaływań
Podsumowanie
Znajomość struktury sec-butanolu pozwoli na modelowanie i zrozumienie oddziaływań tej cząsteczki z innymi.
Będzie ona także punktem wyjścia do badań nad mechanizmem indukowanej chiralności.
Podsumowanie
Charakterystyka rozpuszczalnika pomoże projektować inne doświadczenia
Metody matrycowe i obliczenia teoretyczne pomogą zweryfikować i porównać metody pomiarowe.
Bibliografia
L.D. Barron et al. / Journal of Molecular Structure 834–836 (2007) 7–16
Raman optical activity: An incisive probe of molecular chirality and biomolecular structure.
http://btools.com/vcd_general.htm