Тема 7. «устройство ямр спектрометра. Техника безопасности. Импульсный ямр спектрометр»

1. Актуальность: При характеристике ЯМР-спектрометров основное внимание обращается на напряженность поля магнита. При MPT не используются проникающие излучения, вредные для здоровья. Задача во время исследования — создать такие условия, при которых само тело пациента станет источником крайне слабых радиосигналов. Такие радиосигналы существуют без всякой дополнительной аппаратуры и условий, так как это один из индикаторов правильности протекания жизненных процессов в нашем организме. Для этого нужно мощное, но безвредное для человека магнитное поле.

2. Учебные цели: Изучение основных физических принципов положенных в основу ЯМР спектроскопии. Изучение устройства спектрометра, его блок схемы. Знать основные узлы и их назначение; электромагнит, синтезатор частот, регистрирующее устройство, устройство записи спектров. Ознакомление с устройством и принципом работы спектрометра непрерывного ЯМР.

Для формирования профессиональных компетенций обучающийся должен знать:

- основы ядерно-магнитного резонанса (ЯМР)

- химические и физические свойства молекул

- устройство спектрометра ЯМР

 

Для формирования профессиональных компетенций обучающийся должен владеть и уметь:

     - оценить результаты исследований полученных изображений патологического процесса   

     - уметь определять химическую формулу по спектрометру

     - и овладеть следующими компетенциями: ОК1, ОПК1

3. Материалы для самоподготовки к освоению данной темы:

Вопросы для самоподготовки:

1. Из каких функциональных блоков состоит типичный непрерывный

спектрометр ЯМР?

2. Для чего служит каждый из блоков?

3.  Для чего в приборе применяется низкочастотная модуляция магнитного

поля? Почему записывается производная линии поглощения ЯМР?

4.  Как связана величина полезного сигнала с амплитудой модуляции? Чем

ограничивается величина модуляции в реальном эксперименте?

5.  Какие преимущества обеспечивает применение компьютера в эксперименте?

4. Вид занятия: практическое занятие,

5. Продолжительность занятия: 2 часа

Оснащение:

6.1. Дидактический материал;

6.2. ТСО, ЯМР спектрометр.

 

7. Структура занятия:

7.1. Организационный этап - проверка готовности группы к занятию внешний вид, отметка присутствующих, ознакомление с

планом работы.

7.2. Контроль исходного уровня знаний обучающихся с применением тестов.

7.3. Ознакомление обучающихся с содержанием занятий. Изложение узловых вопросов темы данного занятия. Демонстрация преподавателем методики практических приемов по данной теме. Теоретический разбор темы. Опрос.

7.4. Самостоятельная работа обучающихся под руководством преподавателя

7.5. Контроль усвоения обучающимися темы занятия (знания и умения) с применением тестовых заданий, ситуационных задач и других видов контроля.

8. Литература: см. в приложении

Тема 8. «Связь ЯМР сигналов со структурой молекул. Идентификация спектров ЯМР»

 

Актуальность.

Используя следующие правила, можно сделать качественные выводы о молекулярной структуре химических соединений:

-Известно что, количество сигналов в спектрах ЯМР 1Н и 13С соответствует количеству неэквивалентных ядер в рассматриваемом соединении. Форма сигнала ядра (ядер) может быть различна (синглет, дублет, триплет, …. мультиплет) в зависимости от количества других эквивалентных и неэквивалентных ядер, имеющих спин-спиновое взаимодействие с данным ядром;

 -Спин-спиновое взаимодействие влияет на форму сигнала;

 -Химически эквивалентные ядра имеют совпадающие резонансные частоты или одинаковые химические сдвиги;

 -Спин-спиновое взаимодействие между эквивалентными ядрами в спектрах ЯМР не наблюдается.

2. Учебные цели: изучить физические принципы, лежащие в основе спектроскопии ЯМР, и научиться интерпретировать структурную и динамическую информацию, получаемую из спектров ЯМР высокого разрешения.

 

Для формирования профессиональных компетенций обучающийся должен знать:

- структуры молекулы, исходя из вида спектра протонного ЯМР и бруттоформулы соединения

- влияния скорости химического обмена на характеристики спектров ЯМР

- ключевые понятия ЯМР.

 

Для формирования профессиональных компетенций обучающийся должен владеть и уметь:

     - оценить результаты инструментальных данных рентгеновской компьютерной томографии

     - физические основы получения изображений с помощью рентгенографии

     - и овладеть следующими компетенциями: ОК5, ОПК7

3. Материалы для самоподготовки к освоению данной темы:

Вопросы для самоподготовки:

1.Функциональный анализ?

2. Что такое идентификация?

3. Как происходит процесс получения спектров в ЯМР?

4. Как устанавливается связь между электронами и их физики-химическими свойствами?

5. Какие приближения учитываются в полуэмпирических методах квантовой химии?

4. Вид занятия: практическое занятие,

5. Продолжительность занятия: 2 часа

Оснащение:

6.1. Дидактический материал;

6.2. ТСО.

 

7. Структура занятия:

7.1. Организационный этап - проверка готовности группы к занятию внешний вид, отметка присутствующих, ознакомление с

планом работы.

7.2. Контроль исходного уровня знаний обучающихся с применением тестов.

7.3. Ознакомление обучающихся с содержанием занятий. Изложение узловых вопросов темы данного занятия. Демонстрация преподавателем методики практических приемов по данной теме. Теоретический разбор темы. Опрос.

7.4. Самостоятельная работа обучающихся под руководством преподавателя

7.5. Контроль усвоения обучающимися темы занятия (знания и умения) с применением тестовых заданий, ситуационных задач и других видов контроля.

8. Литература: см. в приложении