Föreläsning 21. Sammanfattning F21. 1) Introduktion 2) Upprening 3) Karaktärisering. 4) Beräkningskemi 5) Mer organisk kemi 6) Forskning

Transkript

1 Föreläsning 21 Sammanfattning 1) Introduktion 2) Upprening 3) Karaktärisering A) Fysikaliska data B) Sammansättning C) Spektroskopiska metoder 4) Beräkningskemi 5) Mer organisk kemi 6) Forskning

2 1. Introduktion

3 2. Upprening Efter en reaktion är oftast produkten kraftigt förorenad av reagens och biprodukter. Dessa måste avlägsnas.

4 2. Upprening A) Extraktion -utnyttjar att olika föreningar är olika lösliga i vatten och organiska lösningsmedel -kan förstärkas med syra, bas eller andra reagens eter 1 M NaH

5 2. Upprening B) mkristallisation -utnyttjar att kristaller ofta är mycket rena -mycket viktigt industriellt -olika kristaller kan ge olika egenskaper

6 2. Upprening C) Destillation -utnyttjar att olika föreningar har olika kokpunkt -viktigt i stor skala -industriellt H kokpunkt 182 C kokpunkt 80 C

7 2. Upprening D) Kromatografi -utnyttjar att olika föreningar har olika affinitet till olika fasta faser Normal fas -kiselgel, Si 2 -polära föreningar går långsamt -liten skala -tunnskiktskromatografi (TLC) Si Lösningsmedel med prov H H Lösningsmedel (kapillärkraft) opolär polär

8 2. Upprening D) Kromatografi -utnyttjar att olika föreningar har olika affinitet till olika fasta faser Normal fas -kiselgel, Si 2 -polära föreningar går långsamt -större skala -vätskekromatografi H polär opolär

9 2. Upprening D) Kromatografi -utnyttjar att olika föreningar har olika affinitet till olika fasta faser Lösningsmedel med prov mvänd fas -opolär, fettsvansar -opolära föreningar går långsamt -HPLC (High Performance Liquid Chromatography)

10 2. Upprening HPLC (High Performance Liquid Chromatography) Lösningsmedel med prov H opolär polär

11 3. Karaktärisering När man har ett rent prov är det dags att ta reda på att det är rätt förening A) Fysikaliska egenskaper Fasta ämnen:! -smältpunkt Vätskor:!! -kokpunkt!!! -brytningsindex Kirala ämen:! -optisk aktivitet Övrigt:!! -färg (smak, doft...)

12 3. Karaktärisering B) Sammansättning Elementaranalys -Provet förbränns och mängden H 2, C 2 och liknande mäts -Ger andel H, C, N, S...

13 3. Karaktärisering B) Sammansättning Masspektrometri -Provet joniseras, accelereras och skickas in i ett magnetfält. -Beroende på massa böjs olika föreningar av olika mycket

14 3. Karaktärisering B) Sammansättning Masspektrometri -Provet joniseras, accelereras och skickas in i ett magnetfält. -Beroende på massa böjs olika föreningar av olika mycket

15 3. Karaktärisering B) Sammansättning Masspektrometri -Provet joniseras, accelereras och skickas in i ett magnetfält. -Beroende på massa böjs olika föreningar av olika mycket relativ intensitet N nitrobensen (123 g/mol) (M + ) m/z

16 3. Karaktärisering B) Sammansättning Masspektrometri -Ibland bryts provet ner, vilket ger mer information relativ intensitet H n-butanol -e H m/z 74 m/z 56 H m/z (M + ) m/z

17 3. Karaktärisering B) Sammansättning Masspektrometri -lika grundämnen har olika proportion av isotoper -Masspektrometri ger exakt massa relativ intensitet (M + ) 35Cl, 37 Cl 28 Cl kloretan (M+2) m/z

18 3. Karaktärisering B) Sammansättning Masspektrometri -Med högupplösande mass kan proportionen av olika grundämnen bestämmas NH 2 H N

19 3. Karaktärisering B) Sammansättning LC-MS -Ett HPLC-system kan kopplas till en masspektrometer -Mycket kraftfullt!

20 3. Karaktärisering C) Spektroskopi synligt ljus rött orange gult grönt blått violett provet förstörs γ-strålning λ (m) röntgenstrålning UV IR mikrovågor radiovågor provet påverkas inte

21 rött orange gult grönt blått violett 3. Karaktärisering synligt ljus C) Spektroskopi Röntgenkristallografi -ger läget för alla tunga atomer γ-strålning λ (m) röntgenstrålning UV IR mikrovågor radiovågor

22 rött orange gult grönt blått violett 3. Karaktärisering synligt ljus C) Spektroskopi UV-spektroskopi -Ger ett fingeravtryck γ-strålning λ (m) röntgenstrålning UV IR mikrovågor radiovågor absorbans provlösning λ max λ (nm)

23 rött orange gult grönt blått violett 3. Karaktärisering synligt ljus C) Spektroskopi UV-spektroskopi -Ger ett fingeravtryck γ-strålning λ (m) röntgenstrålning UV IR mikrovågor radiovågor

24 rött orange gult grönt blått violett 3. Karaktärisering synligt ljus C) Spektroskopi γ-strålning λ (m) röntgenstrålning IR-spektroskopi -Vibrationer i molekylerna -Ger upplysning om funktionella grupper UV IR mikrovågor radiovågor C C C C C C

25 rött orange gult grönt blått violett 3. Karaktärisering synligt ljus C) Spektroskopi γ-strålning λ (m) röntgenstrålning Mikrovågor -Vissa ämnen tar lätt upp mikrovågor -Vatten, metanol -Används för reaktioner UV IR mikrovågor radiovågor

26 rött orange gult grönt blått violett 3. Karaktärisering synligt ljus γ-strålning λ (m) röntgenstrålning UV IR mikrovågor radiovågor Kärnmagnetisk resonansspektroskopi (NMR) -Mäter absorbans av radiovåger MHz -Kan mäta 1 H, 13 C, 15 N, 19 F -Kan inte mäta 2 H, 12 C

27 rött orange gult grönt blått violett 3. Karaktärisering synligt ljus Tolkning av NMR-spektra -signaler γ-strålning λ (m) röntgenstrålning UV IR mikrovågor radiovågor lösningsmedel ppm

28 3. Karaktärisering Tolkning av NMR-spektra ppm kemiskt skift: -läget på skalan!!! -beror på vilka grupper som finns i närheten!!! -exempel:! aldehyder! ppm!!!!!! aromater! 7-10 ppm!!!!! mättade kolväten 0-1 ppm!!!

29 3. Karaktärisering Tolkning av NMR-spektra ppm integral: -hur många väten i varje signal!!!

30 3. Karaktärisering Tolkning av NMR-spektra ppm splittring:! -utseendet på signalen beror på hur många!! grannar (andra väten) det finns på kolen!! i närheten!!!! 0 grannar! - singlett!!!! 1 granne! - dublett!!!! 2 grannar! - triplett!!!! 3 grannar! - kvartett!!!

31 3. Karaktärisering Tolkning av NMR-spektra EtAc H H H H H H H H ppm H 3H 3H

32 S 3 3. Karaktärisering -För att bestämma en molekyls struktur används många olika tekniker som ger indicier -Detektivarbete -Spännande och kul!

33 4. Beräkningskemi Datorer är mycket viktiga i dagens organiska kemi -För att visa molekylers utseende NH 2

34 4. Beräkningskemi Datorer är mycket viktiga i dagens organiska kemi -För att beräkna exakt hur en molekyl ser ut i verkligheten -lika metoder: Molekylmekanik -använder klassisk mekanik och beskriver atomer som vikter och bindningar som fjädrar -enkelt, snabbt -ger bra konformationer

35 4. Beräkningskemi Datorer är mycket viktiga i dagens organiska kemi -För att beräkna exakt hur en molekyl ser ut i verkligheten -lika metoder: Kvantmekaniska metoder -använder kvantmekanik med olika förenklingar -tar längre tid -ger elektroniska egenskaper

36 4. Beräkningskemi Datorer är mycket viktiga i dagens organiska kemi -För att beräkna exakt hur en molekyl ser ut i verkligheten -lika metoder: Kvantmekaniska metoder -använder kvantmekanik med olika förenklingar -tar längre tid -ger elektroniska egenskaper BH 3 AlCl 3

37 5. Mer organisk kemi rganisk kemi, mellankurs, 15 hp (KEMB01), Lp2 rganisk kemi, fortsättningskurs, 15 hp (KEMM01), Lp3 Läkemedelssyntes 7,5 hp (KK090), Lp2 eller LP3 -samläses med KEMM01 eller KEMB01 Projekt i läkemedelssyntes, 15 hp (KK100), Lp3-4 -läses i anslutning till KK090/KEMM01 Metallorganisk kemi, 15 hp (KEMM12), Lp4 Läkemedelskemi, 30 hp, (KEMM10), Lp 1-2 Läkemedelsvetenskap, 7,5 hp (KEMC10, KK085), Lp1 -teoridelen av KEMC10/KK085

38 6. Forskning

39 6. Forskning Metod 1: Hoppa på tåget Enkla xylosderivat kan selektivt slå ut tumörceller

40 Proteoglykaner 6. Forskning Viktig komponent av den extracellulära matrixen Påverkar: cancercellstillväxt tumörspridning metastaser

41 6. Forskning

42 6. Forskning Enkla xylosderivat kan lura cellerna H H H Xylosid H H H H H NH CH 3 H H H H H H H H H H Lösliga GAG-kedjor H

43 6. Forskning H H H XylNap primar GAG-kedjor ingen antiproliferativ effekt H H H H XylNapH primar GAG-kedjor selektiv inhibering av tumörceller reduktion av tumörer in vivo (SCID mice, 97%) Cancer Res. 1998, 58, 1099, Glycobiology, 2004, 14, 387

44 6. Forskning Hypotes: a b c d XylNapH T24 HFL-1

45 6. Forskning Epidemisk keratokonjunktivit (EKC) Ögoninfektion av adenovirus (Ad8, Ad19, Ad37) Röda ögon Smärtsam Extremt smittsam

46 6. Forskning Epidemisk Keratokonjunktivit (EKC) virus binder till sialinsyra multivalent binding AcHN H H H CH H N 4 n N H n sialic acid polar linker unpolar tail H 7 10