Hoorcolleges identificatietechnieken
Inleiding
Informatie verzamelen over moleculen en stoffen door toepassing van analytische meettechnieken
▪ Wat is het? (kwalitatieve- en identiteitsanalyse)
▪ Hoeveel is het? (kwantitatieve analyse)
▪ In wat voor toestand is het? (structuur/conformatie-analyse)
▪ Hoe actief is het? (affiniteits- en activiteitsanalyse)
Algemene stappen van een chemische analyse:
1. Vraagstelling
2. Selectie van geschikte analytische methode
3. Monstername
4. Monstervoorbewerking
5. Analyse van voorbewerkte monster
6. Verwerking van analytische data
7. Interpretatie en verslaggeving
8. Conclusie
Drug discovery process:
Target Selection → Lead Discovery → Medicinal Chemistry → In Vitro Studies → In Vivo Studies
,Hoorcollege 1. Absorptiesprectroscopie (UV/Vis)
Inleiding spectroscopie
Met optische spectroscopie:
o Gebruik je fotonen om informatie over moleculen te verkrijgen
o Interactie van licht met materie
Spectroscopy is the study of the interaction between matter and electromagnetic radiation as a
function of the wavelength or frequency of the radiation.
Licht analyseren kan met het oog en met spectroscopische apparatuur.
Isaac Newton: licht zijn deeltjes
Christopher Huygens: licht zijn golven
→ Allebei gelijk
Licht is elektromagnetisch straling: deeltjes en golven
Kenmerken van licht:
o Golflengte (λ in m)
o Snelheid (c in m/s)
o Frequentie (v in Hz)
o Amplitude (A)
o Richting
𝑐
λ=𝑣 Lichtsnelheid C is 2.998 x 108 m/s in vacuüm
𝑐
E=hv=h𝜆 Energie E (in J) per lichtdeeltje (foton): constante van Planck h is 6.626 x 10−34 Js
Interactie met licht hangt samen met molecuuleigenschappen
• UV/Vis-straling: π-elektronen en vrije elektronenparen (overgang tussen elektron-
energieniveaus, omhoog)
• Fluoriscentie: sigma en pi- elektronen en vrije elektronenparen (overgang tussen elektron-
energieniveaus, omhoog)
• IR-straling: moleculaire trillingen (overgang tussen vibratie-energieniveaus)
• Radio-straling: kernspin van atomen (overgangen tussen kernspin-energieniveas)
Eerste >10 Hz UV-Vis meting is in 1872
Typen optische spectroscopie in IT 2021:
▪ Electronenspectroscopie
→ UV/Vis-spectroscopie (absorptie (verschil tussen wat er in kwam en wat er uit kwam) van
UV- of Vis-straling
→ Fluoriscentiespectroscopie (emissie van UV- of Vis-straling’
▪ Vibratiespectroscopie
→ IR absorptiespectroscopie (absorptie (verschil tussen wat er in kwam en wat er uit kwam)
van IR straling)
, Het instrument
Meten van de mate lichtabsorptie door een stofoplossing
Je kan een grafiek maken met de mate van lichtabsorptie als functie van de golflengte. Je kan ook
bepalen hoeveel hemoglobine er in je bloed zit.
Je weet hoeveel fotonen je straalt op je sample, dus als je weet hoeveel fotonen eruit komen weet je
ook hoeveel er is geabsorbeerd.
𝐼 (ℎ𝑜𝑒𝑣𝑒𝑒𝑙ℎ𝑒𝑖𝑑 𝑓𝑜𝑡𝑜𝑛𝑒𝑛 𝑑𝑖𝑒 𝑒𝑟𝑢𝑖𝑡 𝑘𝑜𝑚𝑒𝑛)
Transmissie (T) - 𝐼0 (ℎ𝑜𝑒𝑣𝑒𝑒𝑙ℎ𝑒𝑖𝑑 𝑓𝑜𝑡𝑜𝑛𝑒𝑛 𝑑𝑖𝑒 𝑒𝑟𝑖𝑛 𝑔𝑎𝑎𝑛)
Absorptie (A) = − log 𝑇 = ε ∙ c ∙ l
→ ε = molaire absorptiecoëfficiënt (l/mol x cm) → is een constante voor een stof bij een gegeven
golflengte.
→ c = concentratie (mol/l of M)
→ l = optische weglengte cuvet (cm)
Zorg voor een representatieve blanco: cuvet en oplosmiddel identiek aan monstermeting
- Nodig om juiste 𝐼0 te bepalen
- Correctie voor reflectieverliezen
- Correctie voor absorptie door oplosmiddel en verontreinigen
Om de concentratie van een stof te kunnen bepalen moet de molaire absorptiecoëfficiënt bekend
zijn.
10 𝜀
Specific absorbance (𝐴1%
1 𝑐𝑚 ) = 𝑀𝑟
A = 𝐴1%
1 𝑐𝑚 ∙ l (of b) ∙ c
Theorie
Het gebruik van licht om chemische stoffen te meten.
Energie van UV-Vis fotonen komt overeen met de
elektronische overgangen in molecuul.
Absorptie van UV-Vis straling: een elektron gaat van
een bezette moleculaire orbitaal naar een hogere
onbezette moleculaire orbitaal.
Chemische binding: atoomorbitalen combineren tot moleculaire orbitalen.
Excitatie = elektron naar hogere, lege orbitaal
Inleiding
Informatie verzamelen over moleculen en stoffen door toepassing van analytische meettechnieken
▪ Wat is het? (kwalitatieve- en identiteitsanalyse)
▪ Hoeveel is het? (kwantitatieve analyse)
▪ In wat voor toestand is het? (structuur/conformatie-analyse)
▪ Hoe actief is het? (affiniteits- en activiteitsanalyse)
Algemene stappen van een chemische analyse:
1. Vraagstelling
2. Selectie van geschikte analytische methode
3. Monstername
4. Monstervoorbewerking
5. Analyse van voorbewerkte monster
6. Verwerking van analytische data
7. Interpretatie en verslaggeving
8. Conclusie
Drug discovery process:
Target Selection → Lead Discovery → Medicinal Chemistry → In Vitro Studies → In Vivo Studies
,Hoorcollege 1. Absorptiesprectroscopie (UV/Vis)
Inleiding spectroscopie
Met optische spectroscopie:
o Gebruik je fotonen om informatie over moleculen te verkrijgen
o Interactie van licht met materie
Spectroscopy is the study of the interaction between matter and electromagnetic radiation as a
function of the wavelength or frequency of the radiation.
Licht analyseren kan met het oog en met spectroscopische apparatuur.
Isaac Newton: licht zijn deeltjes
Christopher Huygens: licht zijn golven
→ Allebei gelijk
Licht is elektromagnetisch straling: deeltjes en golven
Kenmerken van licht:
o Golflengte (λ in m)
o Snelheid (c in m/s)
o Frequentie (v in Hz)
o Amplitude (A)
o Richting
𝑐
λ=𝑣 Lichtsnelheid C is 2.998 x 108 m/s in vacuüm
𝑐
E=hv=h𝜆 Energie E (in J) per lichtdeeltje (foton): constante van Planck h is 6.626 x 10−34 Js
Interactie met licht hangt samen met molecuuleigenschappen
• UV/Vis-straling: π-elektronen en vrije elektronenparen (overgang tussen elektron-
energieniveaus, omhoog)
• Fluoriscentie: sigma en pi- elektronen en vrije elektronenparen (overgang tussen elektron-
energieniveaus, omhoog)
• IR-straling: moleculaire trillingen (overgang tussen vibratie-energieniveaus)
• Radio-straling: kernspin van atomen (overgangen tussen kernspin-energieniveas)
Eerste >10 Hz UV-Vis meting is in 1872
Typen optische spectroscopie in IT 2021:
▪ Electronenspectroscopie
→ UV/Vis-spectroscopie (absorptie (verschil tussen wat er in kwam en wat er uit kwam) van
UV- of Vis-straling
→ Fluoriscentiespectroscopie (emissie van UV- of Vis-straling’
▪ Vibratiespectroscopie
→ IR absorptiespectroscopie (absorptie (verschil tussen wat er in kwam en wat er uit kwam)
van IR straling)
, Het instrument
Meten van de mate lichtabsorptie door een stofoplossing
Je kan een grafiek maken met de mate van lichtabsorptie als functie van de golflengte. Je kan ook
bepalen hoeveel hemoglobine er in je bloed zit.
Je weet hoeveel fotonen je straalt op je sample, dus als je weet hoeveel fotonen eruit komen weet je
ook hoeveel er is geabsorbeerd.
𝐼 (ℎ𝑜𝑒𝑣𝑒𝑒𝑙ℎ𝑒𝑖𝑑 𝑓𝑜𝑡𝑜𝑛𝑒𝑛 𝑑𝑖𝑒 𝑒𝑟𝑢𝑖𝑡 𝑘𝑜𝑚𝑒𝑛)
Transmissie (T) - 𝐼0 (ℎ𝑜𝑒𝑣𝑒𝑒𝑙ℎ𝑒𝑖𝑑 𝑓𝑜𝑡𝑜𝑛𝑒𝑛 𝑑𝑖𝑒 𝑒𝑟𝑖𝑛 𝑔𝑎𝑎𝑛)
Absorptie (A) = − log 𝑇 = ε ∙ c ∙ l
→ ε = molaire absorptiecoëfficiënt (l/mol x cm) → is een constante voor een stof bij een gegeven
golflengte.
→ c = concentratie (mol/l of M)
→ l = optische weglengte cuvet (cm)
Zorg voor een representatieve blanco: cuvet en oplosmiddel identiek aan monstermeting
- Nodig om juiste 𝐼0 te bepalen
- Correctie voor reflectieverliezen
- Correctie voor absorptie door oplosmiddel en verontreinigen
Om de concentratie van een stof te kunnen bepalen moet de molaire absorptiecoëfficiënt bekend
zijn.
10 𝜀
Specific absorbance (𝐴1%
1 𝑐𝑚 ) = 𝑀𝑟
A = 𝐴1%
1 𝑐𝑚 ∙ l (of b) ∙ c
Theorie
Het gebruik van licht om chemische stoffen te meten.
Energie van UV-Vis fotonen komt overeen met de
elektronische overgangen in molecuul.
Absorptie van UV-Vis straling: een elektron gaat van
een bezette moleculaire orbitaal naar een hogere
onbezette moleculaire orbitaal.
Chemische binding: atoomorbitalen combineren tot moleculaire orbitalen.
Excitatie = elektron naar hogere, lege orbitaal
