METODI FISICI IN CHIMICA ORGANICA PRINCIPI E APPLICAZIONI DI TECNICHE SPETTROSCOPICHE -

Dalla Presentazione

Lo scopo principale di questo testo, che raccoglie le lezioni da me tenute per diversi anni agli studenti del Corso di Laurea in Chimica e Tecnologia Farmaceutiche dell'Università di Bologna, è quello di fornire allo studente le conoscenze di base per poter facilmente identificare e caratterizzare una sostanza organica, utilizzando le metodologie spettroscopiche più diffuse nei laboratori delle Università e dell'industria chimica e farmaceutica.Procedendo allo sviluppo dei vari soggetti, lo studente si renderà conto che le informazioni sulla struttura molecolare ottenibili dalle tecniche esaminate sono straordinariamente ricche e tali da permettere la comprensione anche delle caratteristiche più sottili e dettagliate del comportamento di una molecola, fornendo conoscenze non solo sulla natura dei gruppi funzionali presenti e sul modo in cui essi sono legati tra di loro, ma anche sulla stereochimica, sull'esistenza di equilibri tautomerici e conformazionali, sulla formazione di complessi, etc.Dopo aver seguito il percorso tracciato nel testo lo studente dovrebbe essere in grado di interpretare le caratteristiche fondamentali dei vari tipi di spettri forniti da una determinata sostanza e anche di decidere quale metodica sia più utile per risolvere un particolare problema.
376 pagine, illustrato

1. Principii e fondamenti - Il principio di quantizzazione dell'energia - Proprietà di una radiazione elettromagnetica - Energie caratteristiche delle varie tecniche spettroscopiche - Interazione tra materia e radiazione elettromagnetica - 2. Spettroscopia elettronica e fotolettronica - Livelli di energia elettronica negli atomi e nelle molecole - Eccitazione degli elettroni - Spettroscopia fotoelettronica con raggi-X - Spettroscopia fotoelettronica di elettroni di valenza - Spettroscopia elettronica - Intensità delle transizioni (legge di Lambert e Beer) - Struttura vibrorotazionale - Classificazione delle transizioni - Relazioni tra struttura molecolare e spettri elettronici - Effetto dei sostituenti sugli spettri elettronici - Effetto solvente - Applicazioni della spettroscopia elettronica - 3. Dicroismo lineare e circolare - Dicroismo lineare - Dicroismo circolare - 4. Spettroscopia di fluorescenza - Meccanismo della fotoluminescenza - Stati di singoletto e di tripletto - Spettri di fluorescenza - Strumentazione - Analisi mediante fotoluminescenza - Applicazioni biologiche - Polarizzazione della fluorescenza - 5. Spettroscopia rotazionale - Classificazione delle molecole - Spettri rotazionali di molecole biatomiche - Molecole poliatomiche lineari - Rotori simmetrici - Rotori asimmetrici - Rotori non-rigidi - Intensità delle righe negli spettri rotazionali - 6. Spettroscopia vibrazionale - Molecole biatomiche vibranti - Vibrazioni e rotazioni di molecole biatomiche - Parametri molecolari dagli spettri vibrorotazionali - Spettri vibrazionali di molecole poliatomiche - Vibrazioni di scheletro e vibrazioni di gruppo - Spettri vibrazionali delle più comuni classi di composti - Cenni sulla strumentazione IR - Analisi di gas inquinanti mediante spettroscopia IR - 7. Spettroscopia di risonanza di spin elettronico - Lo spin elettronico - Introduzione alla tecnica EPR - Lo spettro EPR dell'elettrone isolato - Lo spin nucleare - Lo spettro EPR dell'atomo di idrogeno - Interazione con più nuclei - Assegnazione delle costanti d'accoppiamento iperfine - Interpretazione dei parametri spettroscopici - Applicazioni della spettroscopia EPR - Metodi per generare i radicali liberi - 8. Spettroscopia di risonanza magnetica nucleare - Parte 1. Generalità e 1H-NMR - Cenni introduttivi - Effetto Zeeman, stati di spin e transizioni - Il rilassamento di spin - Lo spostamento chimico (chemical shift) - Accoppiamento spin-spin - Spettri di ordine superiore al primo - Spettri NMR di sistemi con tre o più nuclei - Intensità dei segnali e loro integrazione - Informazioni strutturali ottenibili dagli spettri 1H-NMR - Risonanze multiple - Fenomeni dinamici - 9. Spettroscopia di risonanza magnetica nucleare - Parte 2. 13C-NMR e altre tecniche - Cenni introduttivi - Il problema della sensibilità - Spettroscopia NMR ad impulsi - Gli spettri 13C-NMR - Spettroscopia NMR di altri nuclei - Alcune tecniche più recenti - 10. Spettrometria di massa - Lo spettrometro di massa - Lo ione molecolare - Schemi di frammentazione - Frammentazioni associate con i più comuni gruppi funzionali - 11. Diffrazione di raggi-X - Introduzione - Strumentazione - Proprietà dei cristalli - La legge di Bragg - Applicazioni - Diffrazione di elettroni e di neutroni - 12. Determinazione di strutture - Uso combinato delle varie tecniche spettroscopiche - Esempi - Appendici - A. Pricipali costanti fisiche e unità di misura - B. Cenni alla teoria degli Orbitali Molecolari - B.1. Introduzione - B.2. Alcuni princìpi di quantomeccanica - B.3. Metodo variazionale - B.4. Teoria degli Orbitali Molecolari secondo Hückel (HMO) - B.5. Densità elettronica e teoria HMO - C. Lo spettro visibile