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Programa

CURSO		:	METODOS ESPECTROSCOPICOS EN QUIMICA ORGANICA
TRADUCCION	:	SPECTROSCOPIC METHODS IN ORGANIC CHEMISTRY
SIGLA		:	QPG3310
CREDITOS	:	10 UC / 6 SCT
MODULOS		:	2
REQUISITOS	:	No aplica
RESTRICCIONES	:	100401 - Doctorado En Quimica y 040301 - Doctorado En Ciencias De La Ingenieria
CARACTER	:	OPTATIVO 
TIPO		:	CATEDRA
CALIFICACION	:	ESTANDAR
PROFESOR	:	MARCELO PREITE
DISCIPLINA	:	QUIMICA ORGANICA


I.DESCRIPCION

Fundamentos, aplicaciones y ejercicios de espectroscopia ultravioleta (UV),  infrarroja (IR) y de resonancia magnetica nuclear (RMN) para la determinacion de estructuras de compuestos organicos, con especial enfasis en RMN de 1 y 2 dimensiones. El curso se estructura en dos partes, en la primera se introducen los metodos espectroscopicos clasicos usados en Quimica Organica (UV, IR, y RMN de 1H y 13C), y en la segunda los metodos mas modernos y avanzados de la RMN mono y bidimensional. 


II.OBJETIVOS

El objetivo de este curso es que el alumno, a traves de la resolucion de ejercicios de complejidad creciente: 
?Maneje las tecnicas espectroscopicas clasicas y modernas, con el apoyo de una base teorica simple, 
?Correlacione datos espectrales 
?Que pueda asignar estructuras a problemas espectrales reales, como los que se presentan en investigacion en Quimica Organica. 


III.CONTENIDOS

1. ESPECTROSCOPIA ULTRAVIOLETA
1. Espectro electromagnetico. Radiaciones electromagneticas. Origen del espectro UV.  Tipos de excitaciones electronicas, Bandas de adsorcion.
2. Grupos cromoforos y auxocromos. Efecto de solvente. Sistemas conjugados. Ejemplos de calculos.
3. Ejemplos de cromoforos. Aplicaciones.

2. ESPECTROSCOPIA INFRARROJA 
1. Introduccion. Teoria. Instrumentacion. Manipulacion de las muestras. Vibraciones de estiramiento y deformacion. 
2. Tipos de bandas de absorcion.
3. Bandas de absorcion de grupos funcionales. Interpretacion de espectros. Absorciones caracteristicas. 

3. ESPECTROMETRIA DE MASAS 
1. Introduccion. Instrumentacion. Espectro de masas. Determinacion de la formula molecular. Ion molecular. 
2. Ionizacion por impacto electronico, iones moleculares.  Ionizacion de campo y quimica.
3. Patrones de fragmentacion de diferentes grupos funcionales. Derivados. Fragmentaciones caracteristicas de diferentes clases de compuestos aromaticos. Reordenamientos. Derivatizacion. 

4. ESPECTROMETRIA DE RESONANCIA MAGNETICA NUCLEAR 
1. Introduccion. Teoria de la resonancia magnetica nuclear. Relajacion: espin-espin; espin-red. Desplazamiento quimico. Acoplamiento. 
2. Resonancia magnetica nuclear de protones (RMN de 1H).
3. Resonancia magnetica nuclear de carbono (RMN de 13C).
4. Espectros de rutina. Desacoplamiento y espectroscopia diferencial. 
5. Experimentos de multiples pulsos. Inversion-recuperacion. Transferencia poblacional. Transferencia de polarizabilidad selectiva y no-selectiva. 
6. La segunda dimension. Deteccion inversa y gradiente de campo. Correlacion heteronuclear: HMQC. Correlacion homonuclear: COSY. 
7. Variantes el COSY. Coherencia cuantica multiple: INADEQUATE. Secuencias con ?spin-lock?: TOCSY. 
8. Dise?o de nuevas secuencias de pulsos: supresion de solvente, filtros cuanticos, secuencias con ?relay?. RMN en 3D. 
9. Conectividades a traves de los enlaces. ?Que COSY usar? Conectividad por el espacio: NOE, NOESY y ROESY. Conectividad por intercambio quimico: intercambios rapidos y lentos. 
10. Edicion de espectros. 


IV.METODOLOGIA

Clases teoricas expositivas (por parte del profesor). Clases practicas de analisis de problemas tomados de la bibliografia minima en la primera parte, y de ejemplos de problemas espectrales reales en la segunda parte (en ambos casos el profesor resuelve ejercicios, con colaboracion y participacion activa de los alumnos, usando una variante del metodo socratico). 


V.EVALUACION

Se realiza una evaluacion para cada una de las dos partes del curso, la nota final es el promedio de cada una de ellas (50% cada una). La primera se realiza a mitad del curso, y corresponde a ejercicios similares a los resuelve el profesor y se discuten en clases utilizando espectroscopia clasica (UV, IR, RMN de 1H y de 13C). La segunda es un trabajo complejo de asignacion estructural utilizando RMN de 1D y 2D, el cual es diferente para cada alumno (se le entregan datos crudos en formato computacional sin procesar), que el alumno debe resolver en forma independiente en un tiempo limitado (normalmente unos pocos dias), y defender ante la clase en forma de seminario o clase, participando todos los alumnos en forma critica y activa en los trabajos que exponen los demas, ademas de exponer el propio. 


VI.BIBLIOGRAFIA

Minima
1.R. M. Silverstein, F. X. Webster, D. J. Kiemle, D. L. Bryce. ?Spectrometric Identification of organic compounds?, 8th Edition.  Wiley International Ed. (2014)
2.L. D. Field, S. Sternhell, J. R. Kalman. "Organic Structures from Spectra", 5th Edition, John Wiley & Sons (2013)
3.F. W. McLafferty. "Interpretation of Mass Spectra ", 4th Edition, University Science Books (1993)
4.J. H. Simpson.  ?Organic Structure Determination Using 2-D NMR Spectroscopy?.  Elsevier- Academic Press (2008). 
5.J. K. M. Sanders, B. K. Hunter. "Modern NMR Spectroscopy: A Guide for Chemists. 2nd Edition. Oxford University Press. (1993).
6.J. K. M. Sanders, E. C. Constable, B. K. Hunter. "Modern NMR Spectroscopy: A Workbook of Chemical Problems". 1st Edition. Oxford University Press. (1992).

Complementaria
7.E. Pretsch, J. Seibl, W. Simon. "Tablas para la determinacion estructural por metodos espectroscopicos", Trad. 3ra Edicion Alemana, Springer-Verlag (2000)
8.F. W. McLafferty.  ?A Century of Progress in Molecular Mass Spectrometry?. Annual Review of Analytical Chemistry, 4, p.1-22 (2011)
9.W. McLafferty. "Mass Spectral Correlations", ACS Advances in Chemistry Series N? 40 (1982)
10.M. Vecera, J. Gasparic. "Detection and Identification of Organic Compounds?. Springer (1971)
11.E. Breitmaier. "Structure Elucidation by NMR in Organic Chemistry: A Practical Guide". John Wiley & Sons. (1993).
12.H. Duddeck, W. Dietrich, G. Toth. "Structure Elucidation by Modern NMR, A Workbook", 3rd Edition, Springer (1998).