Spettroscopia Nmr Delle Molecole Organiche E Biologiche 2017/2018

Lo spin nucleare. Proprietà dello spin. Livelli energetici e transizioni. Diagramma di energia. Statistica di Boltzmann. La precessione. Processi di tipo T1 e T2. Il sistema ruotante. Impulsi di campo magnetico. Riassunto del chemical shift e costanti di accoppiamento scalare. Il segnale dipendente dal tempo. Frequenze positive e negative. La trasformata di fuorier. La correzione di fase. Il segnale digitale e la velocità di campionamento. L’esperimento “pulse and collect”. Data processing.

Il formalismo degli operatori prodotto. Riassunto di meccanica quantistica. Gli operatori di spin. Hamiltoniani di impulsi e delay. Equazione di moto. Rotazioni standard. Esempio di calcolo usando gli operatori prodotto: la sequenza spin echo. Operatore di due spin. Evoluzione durante tempi ed impulsi. Evoluzione durante l’accoppiamento spin-spin.

Esperimenti di correlazione omonucleare basati sulla costante di accoppiamento scalare: COSY e TOCSY. Il trasferimento di magnetizzazione tramite la costante di accoppiamento: analisi di operatore prodotto. L’esperimento bidimensionale. L’esperimento COSY. Problemi legati all’esperimento COSY. Esperimento COSY a filtro quantico doppio (DQF-COSY). Termini di quanto multiplo. Operatori di rotazione. Calcolo dell’ordine della coerenza. Evoluzione dei termini a multiple quantum. Descrizione dell’esperimento DQF-COSY. Esperimento TOCSY: principio e applicazione.

Esperimenti di correlazione omonucleare basati sull’accoppiamento dipolare: NOESY e ROESY. L’effetto nucleare Overhauser (NOE). Diagrammi di energia per un sistema a due spin. L’origine del NOE. Il caso del sistema a due spin. La natura del rilassamento. Funzioni di correlazione e densità spettrale. Velocità di transizione e densità spettrale e tempo di correlazione. Dipendenza del NOE con il tempo di correlazione. NOE stato stazionario. Spettroscopia differenza. Spin diffusion. NOE transiente. L’esperimento NOESY. L’uso dello spin lock. Esperimento ROESY. Esempi ed applicazioni.

Esperimenti di correlazioni eteronucleari. La sequenza DEPT: analisi con gli operatori prodotto. Gli spin echo per il caso eteronucleari: analisi. L’esperimento HSC a partire dal COSY omonucleare. Esperimenti con rilevamento diretto o indiretto: vantaggi e svantaggi. Gli esperimenti HSQC e HMQC. Uso dei gradienti per la selezione di coerenza. L’esperimento HMBC.

Esempi di risoluzione strutturale utilizzando dati di NMR bidimensionale omo- ed eteronucleare.