Assignatura: Tècniques magnètiques: espectroscòpies i imatge

Quadrimestre: Primavera

Crèdits ECTS: 2,5

Professors: Concepción López i Joan Ribas.

Departament / Facultat: Química Inorgànica / Facultat de Química, UB

Objectius:

Generals

A.Introduir a l’alumne en els fonaments didàctics i pedagògics de les espectroscòpies.
B.Presentar a l’alumne els principis i models de les tècniques magnètiques i d’imatge
C.Mostrar a l’alumne l’interès i aplicacions de les espectroscòpies magnètiques i tècniques d’imatge.

Competències que l’alumne haurà d’haver assolit al finalitzar l’assignatura

Al finalitzar el curs l’alumne hauria de saber:

a)Els conceptes bàsics de les espectroscòpies de RMN i RPE
b)Conèixer els mètodes específics de les espectroscòpies i els seus límits d’aplicació dins del camp de la nanociència
c)Utilitzar amb criteri els principis de les espectroscòpies
d)Interpretar i correlacionar l’estructura dels materials i les seves propietats.

Recomanacions / Requisits previs

Nivell de formació prèvia equivalent al de les Llicenciatures en Física, Química o Farmàcia

CONTINGUTS:

Temari

1.- Introducció. Rellevància de les tècniques d’espectroscòpia magnètica en la Nanociència. Tipus d’espectroscòpies magnètiques
2.- Propietats magnètiques dels nuclis. Nivells d’energia i transicions ressonants. Mètodes experimentals. Processos de relaxació. Paràmetres de l’espectre: desplaçament químic, constant d’acoblament i intensitat dels senyals.
3.- Ressonància magnètica nuclear monodimensional de protó i carboni13. Desplaçaments químics i relació amb l’estructura molecular. Correlacions empíriques. Processos de bescanvi. Simetria i desplaçament químic. Topisme. Diferents tipus d’acoblaments. Desacoblament.
4.- Ressonància magnètica nuclear monodimensional d’altres nuclis amb I = ½. Isotopòmers. Ressonància Magnètica Nuclear de nuclis amb moment quadrupolar.
5.- Ressonància magnètica bidimensional. Seqüències multipuls. Homocorrelacions H-H: informació estructural i processos de bescanvi. Heterocorrelacions H-X (X = C,P etc).
6.- Utilitat de la R.M.N. en la caracterització de nanosistemes. Tècniques d’imatge. Exemples.
7.- Fonaments de la RPE. Hamiltonià Zeeman. Hamiltonià d’interacció electró-nucli. Informació estructural. Aplicació a compostos orgànics amb un electró desaparellat. Problemes.
8.- Hamiltonià d’espín. Cas d’un electró desaparellat. Sistemes isotròpics i anisotròpics. Càlcul dels valors de g. Desdoblament hiperfi, superhiperfí i deslocalització electrònica.
9.- Sistemes polielectrònics. Hamiltonià de desdoblament a camp nul. Desdoblament fi. Sistemes isotròpics i anisotròpics. Problemes
10.- RPE en compostos polinuclears. Exemples de sistemes discrets i de baixa dimensionalitat. Problemes.
11.- Fenòmens dependents del temps. Relaxació. Deslocalització electrònica en compostos polinuclears de valència mixta: estudi per RPE dels diferents tipus.
12.- Utilitat de la R.P.E. en la caracterització de nanosistemes. Exemples. Problemes

Planificació:

Hores presencials aula: 23 hores

Hores de treball no presencial: 14 hores

Hores de preparació i estudi per part de l’alumne: 32 hores

Bibliografia

1) Ebsworth, E.V.A, Rankin, D.W.H., Cradock, S. Structural Methods in Inorganic Chemistry (2nd ed). Blackwell Scientific, 1991
2) Hore, P.J. Nuclear Magnetic Ressonance, Oxford University Primers, 32, 1995
3) Drago, R.S. Physical Methods for Chemists. Saunders Publishing, 1977
4) Pretsch, E. Bühlmann, P. Affolter, C. Herrera, A. Martínez, R. Determinación Estructural de Compuestos Orgánicos. Springer, 2001.
5) Weil, J. A.; Bolton, J. R.; Wertz, J. E. Electron Paramagnetic Resonance. John Wiley, New York, 1994.
6) Bencini, A; Gatteschi, D. EPR of exchange coupled systems. Springer-Verlag.1990.