CICERO DANIEL OSCAR
(programma)
Uso degli operatori prodotto per la descrizione degli esperimenti NMR
• Esperimenti NMR bidimensionali, teoria e parametri
• Esperimenti omonucleari basati su costanti scalari: COSY e TOCSY. Descrizione e applicazioni.
• Esperimenti omonucleari basati su costanti dipolari: NOESY e ROESY. Descrizione e applicazioni.
• Esperimenti eteronucleari: HSQC, HMQC e HMBC. Descrizione e applicazioni.
• Uso di gradienti di campo nella spettroscopia NMR
• NMR di biomolecole: assegnazione, struttura e dinamica
• Risoluzione di problemi di assegnamento di segnali 1H e 13C utilizzando gli spettri bidimensionali descritti nel corso
Il formalismo degli operatori prodotto. Riassunto di meccanica quantistica. Gli operatori di spin. Hamiltoniani di impulsi e delay. Equazione di moto. Rotazioni standard. Esempio di calcolo usando gli operatori prodotto: la sequenza spin echo. Operatore di due spin. Evoluzione durante tempi ed impulsi. Evoluzione durante l’accoppiamento spin-spin.
Esperimenti di correlazione omonucleare basati sulla costante di accoppiamento scalare: COSY e TOCSY. Il trasferimento di magnetizzazione tramite la costante di accoppiamento: analisi di operatore prodotto. L’esperimento bidimensionale. L’esperimento COSY. Problemi legati all’esperimento COSY. Esperimento COSY a filtro quantico doppio (DQF-COSY). Termini di quanto multiplo. Operatori di rotazione. Calcolo dell’ordine della coerenza. Evoluzione dei termini a multiple quantum. Descrizione dell’esperimento DQF-COSY. Esperimento TOCSY: principio e applicazione.
Esperimenti di correlazione omonucleare basati sull’accoppiamento dipolare: NOESY e ROESY. L’effetto nucleare Overhauser (NOE). Diagrammi di energia per un sistema a due spin. L’origine del NOE. Il caso del sistema a due spin. La natura del rilassamento. Funzioni di correlazione e densità spettrale. Velocità di transizione e densità spettrale e tempo di correlazione. Dipendenza del NOE con il tempo di correlazione. NOE stato stazionario. Spettroscopia differenza. Spin diffusion. NOE transiente. L’esperimento NOESY. L’uso dello spin lock. Esperimento ROESY. Esempi ed applicazioni.
Esperimenti di correlazioni eteronucleari. La sequenza DEPT: analisi con gli operatori prodotto. Gli spin echo per il caso eteronucleari: analisi. L’esperimento HSC a partire dal COSY omonucleare. Esperimenti con rilevamento diretto o indiretto: vantaggi e svantaggi. Gli esperimenti HSQC e HMQC. Uso dei gradienti per la selezione di coerenza. L’esperimento HMBC.
NMR di biomolecole. Confronto tra NMR e cristallografia di raggi X. Introduzione alla marcatura isotopica di proteine per NMR. Assegnazione di biomolecole: esperimenti 2D e 3D. Determinazione della struttura molecolare con dati NMR. Studio della dinamica in soluzione tramite esperimenti di rilassamento.
Esempi di risoluzione strutturale utilizzando dati di NMR bidimensionale omo- ed eteronucleare
 Il corso si basa su materiale provvisto dal docente.
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