Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

IR spektroskopie Excitace vibračních a rotačních přechodů Valenční vibraceDeformační vibrace 

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "IR spektroskopie Excitace vibračních a rotačních přechodů Valenční vibraceDeformační vibrace "— Transkript prezentace:

1 IR spektroskopie Excitace vibračních a rotačních přechodů Valenční vibraceDeformační vibrace 

2 IR spektroskopie N atomů = 3N stupňů volnosti Vibrační modus: molekulární pohyb, ve kterém atomy vibrují ve fázi se stejnou frekvencí Lineární molekuly: 3N -5 modů (odečet rotace) Nelineární molekuly 3N – 6 modů

3 IR spektroskopie Podmínka viditelnosti absorpce v IR spektru – vibrace musí být provázena změnou dipólového momentu (např. asymetrické vibrace) (Elmg. záření je oscilující dipolový moment)

4 Podmínky viditelnosti IR Absorpce záření jen u molekul s dipolmomentem, který se mění absorbcí kvant Vektor el. pole vibrující molekuly se periodicky mění – absorbce záření s nímž je v resonanci: ν = 1/2π. √ k/μHookův zákon silová konstanta / redukovaná hmotnost k = f(typu vazby)C-C... 0,5 kNm -1, C=C... 0,95, C≡C... 1,5 μ = m 1.m 2 / (m 1 + m 2 ) E v = k/2 (r-r 0 ) 2 = (v + ½). h ν 0 (aplik. Sch. rovnice) E v+1 = k/2 (r 1 -r 0 ) 2 = (v + ½). h ν 0 ∆ E = h ν = E v+1 - E v = h ν 0 Neaktivní Neaktivní molekuly – jednoatomové symetrické nepolární (H 2, N 2, O 2...) mající symetrické valenční vibrace (CO 2 )

5 Podmínky viditelnosti IR oblasti spektra – fingerprint – 900 – 1300 cm -1 – charkteristické pásy vazeb – 1300 – 3700 Vlivy- skupenství – ν g › ν l › ν s (s – vhodné na určení struktury, ne změny) vodíkové vazby – rostou dipolární interakce konjugace – menší ν isotopová záměna ν = f(1/μ) – D za H apod.

6 IR spektroskopie E = h Vlnočet = cm -1 Blízká  m – 4000 cm -1 Střední 2.5 – 50  m4000 – 200 cm -1 Vzdálená  m200 – 10 cm -1 X – H3600 – 2700 X=Y2700 – 1900 X=Y1900 – 1500 X-Y bar = 1/2  (k AB /  AB ) 1/2 kde  AB = M A M B /(M A + M B ) Kde k je silová konstanta, MA, MB hmotnosti atomů, vlnočet A B

7 IR spektroskopie

8 Typické IR spektrum

9 Příklady vibracícm -1 OH (alkohol) NH2(amin) SH (thioly)  HOH (voda) biopolymery SH (cystein) NH2 (amidy) C=O (Asp, Glu) COO C-N1625 NH  jádro (Tyr)1515 NH (Trp)3400 O-PO (fosfát) 900  jádro (nukl. báze)  CO,  NH (pep. vazba)  CN,  NH Polohy abs. pásu podle typu vazeb X -H3600 – 2700 X=Y2700 – 1900 X=Y1900 – 1500 X-Y

10 IR spektroskopie IR spektra proteinů Amid I cm -1 N-CO Amid II – 1550 cm -1  NH CN Závislost spektra peptidové vazby na typu struktury Amid I (D 2 O)  -helix  - struktura RC

11 IR spektroskopie FT-IR spektroskopie

12 IR spektroskopie FT-IR spektra proteinů CaF2, D 2 O, 60 mg/ml, 10  l H SS

13 Ramanova spektroskopie

14

15 R  – vibr  – R =  – (  – vib )  = vib  = 555 nm  = cm -1 Pokud vib = 1600 cm -1 R = – = cm -1 R = 610 nm o – v o + v nm Rayleigh Stockes Anti-Stockes

16 Ramanova spektroskopie Zdroje: lasery He-Ne – 633 nm Ar488 nm

17 Ramanova spektroskopie

18 Polarizovatelnost molekuly a vibrační mody Viditelnost vibrace v Ramanově spektru vyžaduje změnu polarizovatelnosti Symetrické vibrace CO2

19 Ramanova spektroskopie Indukce dipólu P v elektrickém poli Ei P = .Ei  – polarizovatelnost Ei = Eo cos(2  i t) i vlnočet záření  +  v cos(2  v t) v vibr. frekvence molekuly p = E o  o cos(2  i t) + E o  v cos(2  i t).cos(2  v t) + E o  v [cos2  t( i + v ) + cos2  t( i - v )] Poměr intenzit Stockesových a anti-Stockesových linií I A /I S = ( i – v ) 4.e (-h v/kT) ( i + v ) Anti-Stockesovy linie jsou mnohem slabší

20 Ramanova spektroskopie InfraredRaman Fyzikální efektAbsorpce Změna diplového momentu (silné, iontové vazby jako O-H, N-H) Rozptyl Změna polarizovatelnosti (silné: kovalentní vazby jako C=C, C-S, S-S)S-S Příprava vzorkuOptimální tloušťka (transmission mode) kontakt vzorku nutný Bez kontaktu, destrukce jednoducháý příprava voda nebo sklo neruší měření KomplikaceSilná absorpce skla, vody, CO 2 Fluorescece MateriályZejména organické látkyNeomezeno Frekvenční rozsah cm cm -1 (Stokes and Antistokes)

21 Ramanova spektroskopie Rezonanční Ramanova spektroskopie Elektronové a vibrační přechody – excitace světlem E   E = E ex - E z světla je kratší než odpovídajícího el. přechodu ( chromoforu 550 nm, světla nm, laditelný laser) Rezonanční Ramanův efekt – zesílení určitých liníí Běžná Ramanova spektroskopie Excitace světlem E   E = E ex - E z Např. chromoforu 220 nm, světla 488 nm,

22

23 Ramanova spektroskopie Resonanční Ramanova spektra cyt c: 1340 – 1550 cm-1: oxidační a vazebný stav hemového Fe a 1504 cm-1 – oxidovaný stav, bis-His hemu (6cLS konfigurace). Redukovaný stav: 1353 – 1468 cm-1 (5cHS konfigurace)

24 Ramanova spektroskopie Vazba izotopů CO na cytochrom b5.

25 Ramanova spektroskopie Analýza mutantů Leu88Asp Prakticky totožná CD spektra RR: 1482, 1565 – 6 koordinační Fe, s vysokým spinem 1505, 1582 – 6 koordinační, nízký spin divoký kmen a mutant prakticky totožné

26 Ramanova spektroskopie Spektrum deuterovaného DPPC as CD2 sCD3 sCD2


Stáhnout ppt "IR spektroskopie Excitace vibračních a rotačních přechodů Valenční vibraceDeformační vibrace "

Podobné prezentace


Reklamy Google