Методические рекомендации для практических занятий

Тема 1 – Структурные исследования лекарственных веществ методами ямр

(6 Часов)

Цель: рассмотреть теорию ЯМР спектроскопии и возможности ее применения для исследования строения и пространственной структуры молекул лекарственных веществ.

Задачи обучения: освоить теоретические основы спектроскопии ядерного магнитного резонанса (ЯМР).

Основные вопросы темы:

1. Теоретические основы спектроскопии ЯМР.

2. Параметры спектроскопии ядерного магнитного резонанса.

3. Применение спектроскопии ЯМР ¹Н в анализе лекарственных средств.

Методы обучения и преподавания: разбор теоретических вопросов и выполнение ситуационных по качественному анализу лекарственных средств

Литература:

1.Б.И. Ионин, Б.А. Ершов, А.И. Кольцов ЯМР-спектроскопия в органической химии / Под ред. Б.А. Ершова – 2-е изд., перераб. – Л.: Химия, 1983. – 272 с..

2.Отто М. Современные методы аналитической химии. 2-е исправленное издание. М.: Техносфера, 2006. – 416 с.

3.Ляликов Ю.С. Физико-химические методы анализа. Издание 5-е, перераб. и доп. - М.: Химия, 1973. – 536 с.

4.Государственная фармакопея Республики Казахстан. 1 том. – Алматы: изд-й дом «Жибек жолы», 2008.

Контроль

1. В чем заключается физическая природа ЯМР?

2. Какая графическая зависимость лежит в основе спектра ЯМР?

3. Роль внутренних стандартов в спектроскопии ЯМР?

4. Представьте картину расщепления сигналов в спектрах химических соединений на примере одного соединения?

ПРИЛОЖЕНИЕ

Задание № 1 – провести идентификацию лекарственных веществ по ЯМР-спектрам.

Методика. На рис. 1 представлен спектр неизвестного соединения:

1.Определить какую зависимость вычерчивает спектр ЯМР?

2.Укажите типы сигналов?

3.Укажите возможные пути расшифровки спектра?

4.По какой величине можно получить ценные сведения о структуре изучаемых соединений?

Рис. 1 – Спектр ЯМР неизвестного соединения

Задание № 2 – Решением ситуационных задач дайте определение параметров спектроскопии ядерного магнитного резонанса?

Решение ситуационных задач:

Задача 1. Какими эффектами определяется положение каждого сигнала протона, которая зависит от электронной плотности на окружающих его атомах? Охарактеризуйте каждый из них?

Задача 2. По какой формуле рассчитывают химические сдвиги протонов? Приведите примеры.

Задание 3 – По данным спектрального анализа соответствующего вещества провести интерпретацию спектров ЯМР ¹Н?

В процессе синтеза соединения определенной структуры в известных условиях в реальной ситуации новое вещество получают из известных исходных веществ. Новое соединение принадлежит к какому-то определенному классу соединений, о чем свидетельствуют соответствующие спектральные данные, полученные в ходе физико-химических исследований.

Основательный прогноз по спектральным данным позволяет получить максимум информации, т.е. провести интерпретацию спектров ЯМР ¹Н.

Воспользовавшись данными, приведенными в таблице 1 можно рассчитать химические сдвиги протонов в группе CH₂CN.

Таблица 1 - Данные инкрементов А и В для расчета химических сдвигов протонов в замещенных производных метана

Заместитель	А	В
Алкил	0,50	0,0
-С=С-	1,35	0,1
-ОН	2,55	0,3
-NO2	3,60	0,7
-SR	1,65	0,3
-COOR	1,60	0,2
-CI	2,55	0,3
-Br	2,35	0,4
-NR2	1,60	0,1

Задание 3 а. По примеру интерпретации спектра ЯМР ¹Н дать объяснение спектру соединения (С₉Н₁₁BrO) – cм. рис. 4.23.

В качестве примера приводится один из возможных вариантов интерпретации спектров ЯМР ¹Н (см. приложение 1).