Livro - Fundamentos de espectrometria e aplicações

Capítulo 01 - Fundamentos de Espectrometria de Massas e Aplicações, 1

Boniek Gontijo Vaz,Luiz Alberto Beraldo de MoraesWanderson Romão

Introdução, 1

Histórico e Terminologia, 2

Terminologias utilizadas em espectrometria de massas

Métodos de Ionização, 7

Ionização por elétrons (EI)

Ionização química (CI)

Ionização por electrospray (ESI)

Ionização química à pressão atmosférica (APCI)

Fotoionização à pressão atmosférica (APPI)

Dessorção/ionização por matriz assistida por Laser (MALDI)

Técnicas de ionização ambiente

Desorption Electrospray Ionization (DESI)

Direct Analysis in Real Time (DART)

Easy Ambient Sonic Spray Ionization (EASI)

Analisadores de Massas, 23

Setor magnético

Quadrupolo (Q)

Ion trap (IT)

Tempo de voo (TOF)

Orbitrap

Ressonância ciclotrônica de íons com transformada de Fourier (FT-ICR-MS): alta exatidão e resolução

Aplicações, 36

Petroleômica

MALDI-IMS e DESI imaging

Química forense

Aplicações da espectrometria de massas no desenvolvimento de métodos analíticos

Estudos de farmacocinética

Metabolômica

Proteômica

Conclusão, 61

Exercícios, 63

Bibliografia, 65

 

Capítulo 02 - Fundamentos de Espectroscopia no Infravermelho e Aplicações, 73

Introdução, 73

Aspectos teóricos

Faixas espectrais

Aplicações dos princípios: uma nova visão

Características experimentais, 80

Interferômetro de Michelson e transformada de Fourier

Técnicas e materiais

Medidas de transmissão

Líquidos

Gases

Sólidos

Medidas por reflexão

Reflexão total atenuada

Reflexão difusa

Interpretação de experimentos, 86

Identificação de grupos funcionais

Interpretação dos picos de alta intensidade

1.820-1.630 cm-1 (forte)2

1.300-1.000 cm-1 (forte)

2.830-2.700 cm-1 (média)

3.500-3.070 cm-1 (média)

3.200-2.500 cm-1 (larga)

Outras interpretações

1.300-1.000 cm-1 (forte)

1.570-1.500 e 1.380-1.300 cm-1 (forte)

Outros grupos funcionais

3.600-3.200 cm-1 (fraca - média)

2.600-2.550 cm-1 (fraca - média)

2.260-2.220 cm-1 (fraca - média)

1.360-1.030 cm-1 (fraca - média)

1.400-500 cm-1 (fraca - média)

Fundamentos de Espectrometria e AplicaçõesXIII

Considerações sobre a cadeia carbônica

Métodos computacionais

Considerações quantitativas

Infravermelho e a estatística multivariada

Aplicações, 91

Identificação de grupos funcionais e análise de misturas

Exercícios, 96

Bibliografia, 96

 

Capítulo 03 - Fundamentos de Espectroscopia na Região do Ultravioleta e Aplicações, 99

Introdução, 100

Princípios básicos, 101

O gráfico de absorção, 104

Instrumentação – Os espectrofotômetros, 104

Absorções características de alguns compostos orgânicos, 106

Alcanos

Compostos saturados contendo oxigênio, nitrogênio, enxofre ou halogênio em sua estrutura

Compostos contendo elétrons π em sua estrutura química

Regras de Woodward-Fieser para dienos

Regras de Woodward-Fieser para enonas

Compostos carboxílicos

Compostos aromáticos

Aplicações da espectroscopia na região do ultravioleta visível, 112

Aplicações qualitativas

Escolha do solvente

Efeito da largura da fenda

Radiação espalhada em comprimentos de onda extremos

Aplicações quantitativas

Procedimento

Amostras

Recipiente

Influência de variáveis

Escolha do comprimento de onda

Relação entre absorbância e a concentração

Análise de múltiplos analitos

Principais técnicas que empregam espectroscopia de ultravioleta visível, 120

Titulação fotométrica e espectrofotométrica

Cromatografia líquida de alta eficiência com detector de ultravioleta visível

Eletroforese capilar com detector de ultravioleta visível

Análise por injeção em fluxo

Principais áreas que empregam a espectroscopia de ultravioleta visível, 124

Exercícios, 124

Bibliografia, 127

 

Capítulo 04 - Fundamentos de RMN e Aplicações

Parte 1 - Ressonância Magnética Nuclear de Hidrogênio (1H), 131

Introdução, 131

Conceitos básicos, 132

Momentos magnéticos e estados de spin

Diferença energética e população

Obtenção do espectro

Deslocamento químico, 136

Deslocamento químico de referência

Integração

Equivalência

Fatores que afetam o deslocamento químico

Eletronegatividade

Hibridização

Acidez e ligação de hidrogênio

Constante de acoplamento, 141

Origem dos desdobramentos

Equivalência magnética – Regra do n+1

Não equivalência magnética

Acoplamentos a longa distância (4J e 5J)

Espectros de 2ª ordem – notação de Pople

Exercícios, 148

Bibliografia, 151

 

Capítulo 05 - Fundamentos de RMN e Aplicações

Parte 2 - Ressonância Magnética Nuclear de carbono 13 (13C) e de multinúcleos, 153

Propriedades do núcleo de 13C, 153

Sinal de RNM de 13C e acoplamentos, 154

Processos de relaxação e efeito nuclear Overhauser (NOE) na ressonância nuclear magnética de 13C, 156

Outros experimentos de RNM para observação dos núcleos de 13C, 157

Deslocamentos químicos de ressonância magnética nuclear de 13C, 159

Carbonos equivalentes

Blindagem e desblindagem eletrônica

Alternativas para obtenção de espectros de 13C de amostras diluídas, 167

Ressonância magnética nuclear multinuclear, 168

Resumo de algumas propriedades nucleares

Deslocamentos químicos de multinúcleos

Softwares para simulação de espectros e sites da internet com dados de ressonância magnética nuclear, 176

Exercícios, 177

Bibliografia, 187

 

Capítulo 06 - Fundamentos de RMN no Estado Sólido e Aplicações, 189

Jair C. C. Freitas

Introdução, 189

Propriedades nucleares de interesse para a RMN, 191

Spin nuclear

Momento de dipolo magnético

Momento de quadrupolo elétrico

Interações de spin nuclear, 198

Deslocamento químico

Acoplamento dipolar direto

Acoplamento escalar

Interação quadrupolar

Outras interações

Manifestação das interações de spin nuclear nos espectros de RMN

Técnicas de alta resolução em RMN de sólidos, 210

Rotação em torno do ângulo mágico (MAS)

Desacoplamento

Polarização cruzada (CP)

Métodos avançados em RMN de sólidos

Aplicações de RMN no estado sólido, 220

RMN de 27Al em aluminas

RMN de 13C em materiais lignocelulósicos e materiais carbonizados

Ressonância magnética nuclear de 29 Si em silicatos

Exercícios, 228

Referências Bibliográficas, 229

Bibliografia, 231

 

Capítulo 07 - Fundamentos de RMN em Baixo Campo e Aplicações, 233

André Alves de SouzaLúcio Leonel BarbosaLuiz Alberto ColnagoRodrigo Bagueira de Vasconcellos Azeredo

Introdução, 234

Fundamentos, 235

O fenômeno da RMN

Momento magnético e spin nuclear

Precessão, polarização e relaxação longitudinal

Ressonância e relaxação transversal

Medidas de relaxação e difusão molecular

Medida do tempo de relaxação longitudinal (T1)

Medida do tempo de relaxação transversal (T2)

Coeficiente de difusão translacional

Relaxação e difusão multiexponencial

Experimentos bidimensionais (RMN 2D)

Instrumentação, 252

Equipamentos convencionais

Magneto

Transmissor

Sonda

Chave T/R

Receptor

Pré-amplificador

Conversor analógico-digital

Detector

Unidade de gradiente de campo magnético pulsado

Aplicações, 265

Métodos homologados

Análises quantitativas

Conteúdo de hidrogênio em destilados médios derivados do petróleo

Conteúdo de sólidos em matérias graxas comestíveis

Determinação simultânea de óleo e umidade em grãos e sementes

Demais aplicações

Aplicações em alimentos/agropecuária

Aplicações em petróleo

Aplicações em eletroquímica: monitoramento online de reações químicas

Exercícios, 276

Bibliografia, 277

Anexo, 279

Respostas dos Exercícios, 279

Capítulo 1

Capítulo 2

Capítulo 3

Capítulo 4

Capítulo 5

Capítulo 6

Capítulo 7

 

Índice Remissivo, 295