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
1. Introduktion
2. Upprening Efter en reaktion är oftast produkten kraftigt förorenad av reagens och biprodukter. Dessa måste avlägsnas.
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
2. Upprening B) mkristallisation -utnyttjar att kristaller ofta är mycket rena -mycket viktigt industriellt -olika kristaller kan ge olika egenskaper
2. Upprening C) Destillation -utnyttjar att olika föreningar har olika kokpunkt -viktigt i stor skala -industriellt H kokpunkt 182 C kokpunkt 80 C
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
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
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)
2. Upprening HPLC (High Performance Liquid Chromatography) Lösningsmedel med prov H opolär polär
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...)
3. Karaktärisering B) Sammansättning Elementaranalys -Provet förbränns och mängden H 2, C 2 och liknande mäts -Ger andel H, C, N, S...
3. Karaktärisering B) Sammansättning Masspektrometri -Provet joniseras, accelereras och skickas in i ett magnetfält. -Beroende på massa böjs olika föreningar av olika mycket
3. Karaktärisering B) Sammansättning Masspektrometri -Provet joniseras, accelereras och skickas in i ett magnetfält. -Beroende på massa böjs olika föreningar av olika mycket
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 2 100 77 51 nitrobensen (123 g/mol) 50 50 30 65 93 123 (M + ) 124 50 100 150 200 m/z
3. Karaktärisering B) Sammansättning Masspektrometri -Ibland bryts provet ner, vilket ger mer information relativ intensitet 100 50 29 27 31 41 43 42 56 H n-butanol -e H m/z 74 m/z 56 H m/z 31 28 74 (M + ) 25 50 75 m/z
3. Karaktärisering B) Sammansättning Masspektrometri -lika grundämnen har olika proportion av isotoper -Masspektrometri ger exakt massa relativ intensitet 100 64 (M + ) 35Cl, 37 Cl 28 Cl kloretan 50 49 51 20 40 60 66 (M+2) 80 100 m/z
3. Karaktärisering B) Sammansättning Masspektrometri -Med högupplösande mass kan proportionen av olika grundämnen bestämmas NH 2 H N 2 75.0684 75.0320
3. Karaktärisering B) Sammansättning LC-MS -Ett HPLC-system kan kopplas till en masspektrometer -Mycket kraftfullt!
3. Karaktärisering C) Spektroskopi synligt ljus rött orange gult grönt blått violett provet förstörs γ-strålning λ (m) röntgenstrålning UV IR mikrovågor radiovågor 10-10 10-8 10-6 10-4 10-2 provet påverkas inte
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 10-10 10-8 10-6 10-4 10-2
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 10-10 10-8 10-6 10-4 10-2 absorbans provlösning λ max λ (nm)
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 10-10 10-8 10-6 10-4 10-2
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 10-10 10-8 10-6 10-4 10-2 C C C C C C
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 10-10 10-8 10-6 10-4 10-2
rött orange gult grönt blått violett 3. Karaktärisering synligt ljus γ-strålning λ (m) röntgenstrålning UV IR mikrovågor radiovågor 10-10 10-8 10-6 10-4 10-2 Kärnmagnetisk resonansspektroskopi (NMR) -Mäter absorbans av radiovåger -300-1000 MHz -Kan mäta 1 H, 13 C, 15 N, 19 F -Kan inte mäta 2 H, 12 C
rött orange gult grönt blått violett 3. Karaktärisering synligt ljus Tolkning av NMR-spektra -signaler γ-strålning λ (m) röntgenstrålning UV IR mikrovågor radiovågor 10-10 10-8 10-6 10-4 10-2 lösningsmedel ppm 8 7 6 5 4 3 2 1
3. Karaktärisering Tolkning av NMR-spektra ppm 8 7 6 5 4 3 2 1 kemiskt skift: -läget på skalan!!! -beror på vilka grupper som finns i närheten!!! -exempel:! aldehyder! 10-13 ppm!!!!!! aromater! 7-10 ppm!!!!! mättade kolväten 0-1 ppm!!!
3. Karaktärisering Tolkning av NMR-spektra ppm 8 7 6 5 4 3 2 1 integral: -hur många väten i varje signal!!!
3. Karaktärisering Tolkning av NMR-spektra ppm 8 7 6 5 4 3 2 1 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!!!
3. Karaktärisering Tolkning av NMR-spektra EtAc H H H H H H H H ppm 8 7 6 5 4 3 2 1 2H 3H 3H
S 3 3. Karaktärisering -För att bestämma en molekyls struktur används många olika tekniker som ger indicier -Detektivarbete -Spännande och kul!
4. Beräkningskemi Datorer är mycket viktiga i dagens organiska kemi -För att visa molekylers utseende NH 2
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
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
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
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
6. Forskning
6. Forskning Metod 1: Hoppa på tåget Enkla xylosderivat kan selektivt slå ut tumörceller
Proteoglykaner 6. Forskning Viktig komponent av den extracellulära matrixen Påverkar: cancercellstillväxt tumörspridning metastaser
6. Forskning
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
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
6. Forskning Hypotes: a b c d XylNapH T24 HFL-1
6. Forskning Epidemisk keratokonjunktivit (EKC) Ögoninfektion av adenovirus (Ad8, Ad19, Ad37) Röda ögon Smärtsam Extremt smittsam
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