KEB-64358 Analytical Chemistry 2, 5 cr
Additional information
The course will be lectured in English.
Suitable for postgraduate studies.
Person responsible
Alexandre Efimov
Learning Outcomes
Course contains two modules: NMR spectroscopy and Chromatography. After completing the course, students will be able to: 1. Explain the application area and physical basis of NMR spectroscopy, operating principles of modern NMR spectrometer and simple pulse sequences; perform routine NMR measurements of organic compounds, including sample preparation, instrument setup and tuning; interpret 1H, 13C and APT/DEPT, COSY, and HSQC/HMBC spectra and determine the structure of a simple unknown organic compound. 2. Perform qualitative and quantitative analysis of chromatographic data; estimate retention dependencies and select proper separation and detection conditions for analysis and purification of organic compounds; perform routine analysis with TLC, GC and HPLC and routine separation with preparative LC.
Content
| Content | Core content | Complementary knowledge | Specialist knowledge |
| 1. | Application area of modern chromathography. Separation principles. Analytical and preparative methods. Chromatography types and modes (TLC, LC, HPLC, GC). Stationary and mobile phases used for different analytes. Basic retention dependencies in GC, LC, SEC. Nykyaikaisen kromatografian sovellusalue. Erotusperiaatteet. Analyyttiset ja preparatiiviset menetelmät. Kromatografiatyypit (TLC, LC, HLPC, GC). Analyyseihin käytettävät stationäärifaasit ja liikkuvat faasit. Perusretentioriippuvuudet (GC, LC, SEC). | Advanced knowledge of retention dependencies. Laajempi tietämys retentioriippuvuuksista. | Optimization of separation conditions. Erotusolosuhteiden optimointi. |
| 2. | Theory of chromatography. Van-Deemter equation. Kromatografian teoria. Van-Deemter:n yhtälö. | Separation efficiency dependencies. Erotustehokkuuden riippuvuudet. | |
| 3. | Chromatography instrumentation. Detectors for GC and HPLC. Qualitative and quantitative analysis. Retention parameters. Kromatografian instrumentointi. GC ja HLPC ilmaisimet. Kvalitatiivinen ja kvantitatiivinen analyysi. Retentioparametrit. | Choice of the optimal detection method for particular analyte based on selectivity and sensitivity. Optimaalisen ilmaisimen valinta tietyn analyytin tapauksessa, valinta perustuu valikoivuuteen ja herkkyyteen. | |
| 4. | Practice in qualitative analysis by TLC, preparative separation by LC, quantitative analysis by GC and HPLC. TLC:n kvalitatiivisen analyysin ja LC:n preparatiivisen erotuksen harjoitus. Kvantitatiivinen analyysi käyttäen GC:tä ja HPLC:tä. | ||
| 5. | Physical basis of NMR spectroscopy. NMR-spektroskopian fysikaaliset perusteet. | Determination of relaxation times. Relaksaatioajan määrittäminen. | |
| 6. | Instrumentation and principles of data acquisition and processing. Instrumentointi ja tiedonkeruun ja -käsittelyn periaatteet | Decoupling principles, Nuclear Overhauser effect. Irtautus-periaatteet, Overhauser ydinvaikutus. | |
| 7. | Experimental setup for 1H and 13C spectra by pulsed methods. 1H and 13C-spektrien pulssimenetelmien kokeelliset asetukset. | ||
| 8. | 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. | 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. |
| 9. | 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 HSQC HMBC Polarisaationsiirto, INEPT ja HETCOR, epäsuora tunnistaminen HSQC, HMBC |
| 10. | Practical skills in setup and measurement of 1H and 13C NMR-spectra. and 2D 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, 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:
Prerequisites
| Course | Mandatory/Advisable | Description |
| KEB-62150 Orgaanisen kemian työt 1 | Mandatory | |
| KEB-62221 Fysikaalinen kemia 2 | Mandatory |
Additional information about prerequisites
Either KEM-2210 Fysikaalinen kemia 1 or the previous courses KEM-2200 Fysikaalinen kemia 1 AND KEM-2250 Fysikaalinen kemia 2.
Correspondence of content
There is no equivalence with any other courses