Eksperimentalne metode

Doc. dr. Sanja Ćavar

Odabir eksperimentalne metode

Vrijeme analize mora biti slično ili kraće od vremena trajanja reakcije

Direktne i indireknte metode

Spektrometrijske metode

Najčešće korištene metode

Kinetičke i mehanističke studije

Različite frekvencije: NMR, ESR, IR, UV/Vis

Odabir spektrometrijske metode

Reaktant/produkt mora imati mjerljiv apsorpcijski pik koji se mijenja u vremenu

Efektivno miješanje reaktanata (homogena smjesa)

Signal mora biti proporcionalan koncentraciji analita

Rastvarač/medij mora biti transparentan

Odabir spektrometrijske metode

Brzina reakcije

Relativno spore reakcije

UV/Vis i spektrofluorimetrija

Prednost nad NMR i IR

Ne smeta prisustvo vode kao medija

Veća osjetljivost

Brze reakcije

10-1 - 10-3 s

Stopped flow

Ultra brze reakcije

10-3 - 10-15 s

Relaksacijske metode

Električni pulsevi, flash fotoliza, laserska fotoliza

Identifikacija kratkoživućih intermedijata

Strukturne, kinetičke i termodinamičke informacije

Konduktometrija

Prisustvo iona u mediju

Specifična konduktanca k (S/m)

Hidroliza alkil halogenida

Polarimetrija

Različite osobine optičke rotacije reaktanata i produkata

Određivanje ugla optičke rotacije

Osjetljivije talasne dužine UV spektra

Mehanizmi ugljikohidrata

Potenciometrija

Selektivne elektrode

Nerstnova jednačina

Logaritamska zavisnost

Određivanje konstante ravnoteže reakcije

Dilatometrija

Praćenje promjene volumena tokom reakcije

Kapilarni dilatometar

Rigorozna kontrola temperature

Polimerizacijske reakcije

Mjerenje pritiska

Reakcije u gasovitoj fazi pri konstantnom volumenu i temperaturi

Gasometrijske metode

Kalorimetrija

Kinetički i termodinamički podaci

DSC - differential scanning calorimetry

DTA - differential thermal analysis

Hromatografkse tehnike

TLC - preliminarna metoda

Gasna i tečna hromatografija

Brza i jednostavna kvantifikacija kinetičkih parametara

Komponente rakcione smjese moraju biti inertne prema koloni i eluentu

Upotreba kompjutera

“computational chemistry is to model all aspects of chemistry by calculation rather than experiment”

Paul von Ragué Schleyer

Upotreba kompjutera

dopuna eksperimentalnim podacima

predviđa nemerljive fenomene

dizajn novih lijekova i materijala

struktura, apsolutna i relativna (interakciona) energija, distribucija naboja elektrona, dipolni i viši multi-polni momenti, vibracione frekvencije, reaktivnost...

Upotreba kompjutera

Ab initio metode (lat. iz početka)

Rješavanje Schrödingerove jednačine

Semiempirijski pristup

Svođenje funkcija koje se ne mogu izračunati na parametre koji se slažu sa eksperimentalnim podacima

Fundamentalne informacije o osnovnim interakcijama u molekuli (vezne i nevezne interakcije, barijere rotacije itd.)

Upotreba kompjutera

Empirijske metode

Rješavanje Born-Oppenheimerove aproksimacije

Teže izvođenju osobina molekule iz eksperimentalnih podataka

Informacije o frekvencijama normalnih vibracija, internim koordinatama u kristalnim strukturama i vrijednostima termodinamičkih parametara

Upotreba kompjutera

Predviđanje molekularnih struktura koristeći simulaciju sila da bi se našle stacionarne tačke na energetskim površinama.

Skladištenje i pretraga podataka o hemijskim entitetima (heminformatika).

Identifikacija korelacija između hemijskih struktura i njihovih osobina (QSAR).

Računski pristupi za pomoć u efikasnoj sintezi.

Računski pristupi za dizajn molekula koji imaju specifične interakcije sa drugim molekulima (dizajn lekova).

Upotreba kompjutera

Predviđanje molekularnih struktura koristeći simulaciju sila da bi se našle stacionarne tačke na energetskim površinama.

Skladištenje i pretraga podataka o hemijskim entitetima (heminformatika).

Identifikacija korelacija između hemijskih struktura i njihovih osobina (QSAR).

Računski pristupi za pomoć u efikasnoj sintezi.

Računski pristupi za dizajn molekula koji imaju specifične interakcije sa drugim molekulima (dizajn lekova).