KEB-64407 NMR Spectroscopy, 3 cr

Additional information

Students from TAMK/UTA, upon agreement, can take a partial course with lower amount of study points (1-2 credits) and a numericgrade on the exam.
Suitable for postgraduate studies.

Person responsible

Alexandre Efimov

Lessons

Implementation Period Person responsible Requirements
KEB-64407 2018-01 3 Alexandre Efimov
Completed laboratory works and written exam. Students from TAMK/UTA, upon agreement, can take a partial course with lower amount of study points (1-2 credits) and a numericgrade on the exam.

Learning Outcomes

After completing the course, the student will be able to: a) define the application area and physical basis of NMR spectroscopy; b) explain the operating principles of modern NMR spectrometer and simple pulse sequences; c) run basic NMR measurements of organic compounds independently, including sample preparation, instrument setup and tuning; d) interpret 1H, 13C and APT/DEPT, COSY, and HSQC spectra and determine the structure of a simple unknown organic compound. Kurssin suorittamisen jälkeen opiskelija pystyy: a) määrittelemään NMR-spektroskopian sovellusalueen ja fysikaaliset perusteet; b) selittämään nykyaikaisen NMR:n spektrometrin ja yksinkertaisten pulssisarjojen toimintaperiaatteita; c) mittamaan itsenäisesti yksinkertaisia NMR-spektrejä orgaanisista yhdisteistä; mittaukseen kuuluu näytteenvalmistus, laitteen asetus ja viritys; d) tulkitsemaan 1H, 13C, APT/DEPT, COSY ja HSQC-spektrejä ja määrittämään yksinkertaisen tuntemattoman orgaanisen yhdisteen rakenteen.

Content

Content Core content Complementary knowledge Specialist knowledge
1. Physical basis of NMR spectroscopy. NMR-spektroskopian fysikaaliset perusteet.  Determination of relaxation times. Relaksaatioajan määrittäminen.   
2. Instrumentation and principles of data acquisition and processing. Instrumentointi ja tiedonkeruun ja -käsittelyn periaatteet.  Window functions. Ikkunafunktiot.    
3. Experimental setup for 1H and 13C spectra by pulsed methods. 1H and 13C-spektrien pulssimenetelmien kokeelliset asetukset.  Decoupling principles, Nuclear Overhauser effect. Irtautus-periaatteet, Overhauser ydinvaikutus.   
4. Interpretation of the first-order 1H and 13C spectra based on chemical shifts and coupling constants. Determination of the structure of a simple unknown compound. Kemiallisiin siirtymiin ja kytkentävakioihin perustuvan ensimmäisen kertaluvun 1H ja 13C-spektrien tulkinta. Yksinkertaisen tuntemattoman yhdisteen rakenteen määritys.  Interpretation of higher order 1H and 13C spectra and determination of the structure of more complex unknown compounds. Korkeamman kertaluvun 1H ja 13C-spektrien tulkinta ja monimutkaisemman tuntemattoman yhdisteen rakenteen määritys.   
5. Interpretation of APT/DEPT 13C spectra and 2D homo- and hetero-correlated spectra (H,H-COSY, H,C-HSQC, NOESY). APT/DEPT 13C-spektrien ja 2D homo- and hetero-korreloitujen spektrien (H,H-COSY, H,C-HSQC, NOESY) tulkinta.  Complex 1D pulse sequences, COSY pulse sequence. Monimutkaiset 1D pulssisarjat, COSY pulssisarja.  Polarization transfer, INEPT and HETCOR, indirect detection experiments. Polarisaationsiirto, INEPT ja HETCOR, epäsuora tunnistaminen. 
6. Practical skills in setup and measurement of 1H and 13C NMR-spectra. Laitteen asetusten ja 1H ja 13C NMR-spektrien mittauksen käytännölliset taidot.     

Instructions for students on how to achieve the learning outcomes

The course grade will be based on an exam. If the student demonstrates thorough understanding of the core content, s/he may pass the course with the grade 3. In order to achieve higher grade, the student should demonstrate competency in the points specified as "Complementary knowledge" and "Specialist knowledge". Kurssin arvosana perustuu tenttiin. Jos opiskelija osoittaa perinpohjaista tietämystä ydinsisällöstä, hän läpäisee kurssin arvosanalla 3. Saavuttaakseen korkeamman arvosanan opiskelijan pitäisi osoittaa pätevyyttä asioissa, jotka on määritelty "Täydentävä tietämys" ja "Erityistietämys".

Assessment scale:

Numerical evaluation scale (0-5)

Partial passing:

Completion parts must belong to the same implementation

Prerequisites

Course Mandatory/Advisable Description
KEB-62220 Fysikaalinen kemia 2 Mandatory   1
KEB-62210 Fysikaalinen kemia 1 Mandatory    

1 . KEB-62150 Organic chemistry labworks 1

Additional information about prerequisites
For UTA and TAMK students the prerequisites are: Physical chemistry 1, Physical Chemistry 2 or Organic Chemistry laboratory courses or corresponding ones from UTA/TAMK curriculum. The prerequisites can be discussed with the teacher upon enrolling to the course.



Correspondence of content

Course Corresponds course  Description 
KEB-64407 NMR Spectroscopy, 3 cr KEB-64406 NMR Spectroscopy, 2 cr  

Updated by: Efimov Alexandre, 19.12.2018