I Emnekode SO 458 K. Dato: 14.12.05. (inkl. I Antall oppgaver: 5 I. Kalkulator som ikke kan kommunisere med andre Fonnelsamljng,



Like dokumenter
:-Emnekode: I sa 458 K Dato: (inkl.-fantall oppgaver: 5. Kalkulator som ikke kan kommunisere med andre Formelsamline

~ høgskolen i oslo. I Emnek~e: I Faglig veileder: Per Ola Rønnin2!EkSamenstid: KB SD 458 K. SIdei-- (inkl," r Ant8II oppgaver:

Massespektrometri. Generell oppbygging Et massespektrometer er bygget opp av følgende hoveddeler:

AVDELING FOR INGENIØRUTDANNING

AVDELING FOR INGENIØRUTDANNING EKSAMENSOPPGAVE

4.6 NMR og MS. H. Aschehoug & Co. side 1 av Figuren viser strukturen og 1 H-NMR-spekteret til etanal: 4.74

FLERVALGSOPPGAVER ORGANISK KJEMI

LØSNINGSFORSLAG UNIVERSITETET I OSLO

Emnenavn: Instrumentell analyse 2. Eksamenstid: 09:00 13:00. Faglærer: Oppgaven er kontrollert: Ja. Alle hovedoppgaver teller likt

LEGEMIDLER OG ORGANISK KJEMI IDENTIFISERING AV AKTIVT STOFF I PARACET Elevoppgave for den videregående skolen Bruk av avansert instrumentering

UNIVERSITETET I OSLO

UNIVERSITETET I OSLO

UNIVERSITETET I OSLO

LEGEMIDLER OG ORGANISK KJEMI EKSTRAKSJON OG IDENTIFISERING AV AKTIVT STOFF I PARACET VHA GC-MS

Organisk kjemi. Karbonforbindelsenes kjemi Unntak: Karbonsyre, blåsyre og saltene til disse syrene samt karbonoksidene

Kalkulator som ikke kan kommunisere med andre.

UNIVERSITETET I OSLO

KJM3000 H-2018 løsningsforslag

UNIVERSITETET I OSLO

O R G A N I S K K J E M I. Laget av Maryam

UNIVERSITETET I OSLO

UNIVERSITETET I OSLO

Kjemi 2. Figur s Figurer kapittel 6: Separasjon og instrumentell analyse av organiske stoffer. Enkel destillasjonsoppsats. termometer.

UNIVERSITETET I OSLO

UNIVERSITETET I OSLO

UNIVERSITETET I OSLO

Angir sannsynligheten for å finne fordelingen av elektroner i rommet

LEGEMIDLER OG ORGANISK KJEMI IDENTIFISERING AV AKTIVT STOFF I PARACET

Undergrupper. Viser bindin gene mellom atomene H-atomene ved hvert C-atom skrives samlet. Den funksjonelle gruppen står for seg (oftest sist)

KJM3000 vår 2014 Løsningsforslag

UNIVERSITETET I OSLO

1. UTTAKSPRØVE. til den 44. Internasjonale Kjemiolympiaden i Washington DC, USA. Oppgaveheftet skal leveres inn sammen med svararket

KJM3000 vår 2013 Løsningsforslag

Den 35. internasjonale Kjemiolympiade i Aten, juli uttaksprøve. Fasit.

Faglig veileder: Hanne Thomassen Gruppe(r): lka. Fagnr: LO 424 K. Dato: 7. juni 2001

Eksamen i emnet KJ 2053; KROMATOGRAFI

8. Ulike typer korrosjonsvern. Kapittel 10 Elektrokjemi. 1. Repetisjon av noen viktige begreper. 2. Elektrolytiske celler

LEGEMIDLER OG ORGANISK KJEMI IDENTIFISERING AV AKTIVT STOFF I PARACETAMOL. Elevoppgave for den videregående skole Bruk av avansert instrumentering.

LEGEMIDLER OG ORGANISK KJEMI IDENTIFISERING AV AKTIVT STOFF I PARACET Elevoppgave for den videregående skolen Bruk av avansert instrumentering

BINGO - Kapittel 3. Molekylformel for metan (CH 4 ) Strukturformel for etan (Bilde side 46) Eksempel på sterk syre (Saltsyre)

UNIVERSITETET I OSLO

Hva bør man tenke på ved valg av kromatografi som analysemetodikk. Ingeborg Amundsen 4. februar 2015

HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG Avdeling for lærer- og tolkeutdanning

Kjemien stemmer KJEMI 2

Den 34. internasjonale Kjemiolympiade i Groningen, juli uttaksprøve. Fasit.

KAPITEL 6. ALKENER: STRUKTUR OG REAKTIVITET.

LØSNINGSFORSLAG EKSAMEN I FAG SIK3038/MNK KJ 253 KROMATOGRAFI

Nr. 46/108 EØS-tillegget til De Europeiske Fellesskaps Tidende KOMMISJONSDIREKTIV 1999/76/EF. av 23. juli 1999

Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet

Eksamensoppgave i KJ2050, Analytisk kjemi, grunnkurs

Innhold. Forord... 11

EKSAMENSOPPGAVE I KJE-1001

Kap 4. Typer av kjemiske reaksjoner og løsningsstøkiometri

AVDELING FOR INGENIØRUTDANNING EKSAMENSOPPGAVE

FLERVALGSOPPGAVER STØKIOMETRI

Karbon Metan Aminosyrer Isotoper NaCl. Elektronskall Redusert Sur Salter Karbohydrater. Alkoholer Oksygen Blanding Elektronparbindinger

Eksamensoppgave i LGU53004 Naturfag Emne 1, Kjemi

Gjennomgang av mekanismer i organisk gk

EKSAMEN I FAG KJ 2053; KROMATOGRAFI

Løsningsforslag eksamen kjemi2 V13

Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet, Trondheim Institutt for kjemi. Bokmål Student nr.:

ORGANISK KJEMI EMIL TJØSTHEIM

Eksamen. Emnekode: KJEMI1/FAD110. Emnenavn: Kjemi 1. Dato: Tid (fra-til): Tillatte hjelpemidler: Kalkulator, KjemiData.

1. UTTAKSPRØVE. til den. 42. Internasjonale Kjemiolympiaden 2010 i Tokyo, Japan

EKSAMENSOPPGAVE. Fag: Generell og uorganisk kjemi. Faglig veileder: Kirsten Aarset Eksamenstid, fra - til: LO 400 K.

KJ2053 Kromatografi Gasskromatografi (GC) Reaksjonsforløp fulgt ved GC - reduksjon av keton til alkohol Rapport

KAPITEL 22. SUBSTITUSJONSREAKSJONER α TIL KARBONYL.

Auditorieoppgave nr. 1 Svar 45 minutter

H C H. Eksempler på organiske molekyler der C-atomene er bundet sammen i kjeder eller en ring. H H

EKSAMENSOPPGAVE. Eksamen i: KJE Organisk kjemi og analytisk kjemi for lærere. notater (begge sider), kalkulator

3. Massevirkningsloven eller likevektsuttrykk for en likevekt

Kjemien stemmer KJEMI 2

KJM3000 H-2017 løsningsforslag

HPLC. Elueringsstyrken øker når løsningsmiddelet blir mindre polart i omvent fase kromatografi.

KAPITEL 9. STEREOKJEMI.

Resultatet blir tilgjengelig på studentweb første virkedag etter sensurfrist, dvs (se

Støkiometri (mengdeforhold)

OPPGAVE 1. Løsningsforslag Kjemi 2 Vår 2015

UNIVERSITETET I OSLO

KANDIDATEN MÅ SELV KONTROLLERE AT OPPGAVESETTET ER FULLSTENDIG

NORSK FINALE for uttakning til 39. internasjonale kjemiolympiaden i Moskva, Russland, juli 2007

Antall sider (inkl. forsiden): 7. Alle trykte og håndskrevne

Innhold. Forord... 13

KJ2053 Kromatografi Oppgave 6: HPLC: Analyse av UV-filtere i Banana Boat solkrem Rapport

Fasit oppdatert 10/9-03. Se opp for skrivefeil. Denne fasiten er ny!

Kromatografiteori NITO kurs i kromatografi og massespektrometri Trondheim

HØGSKOLEN I STAVANGER

HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG

KJ2053 Kromatografi Oppgave 7: Kapillærelektroforese: Separasjon av tre aromatiske aminosyrer ved kapillærelektroforese (CZE) Rapport

ORDINÆR EKSAMEN 3. juni Sensur faller innen 27. juni 2011.

Hva er kromatografi?

F F. Intramolekylære bindinger Kovalent binding. Kjemiske bindinger. Hver H opplever nå å ha to valenselektroner og med det er

Effekter og analyser av alkylfenoler. Stepan Boitsov Gruppe Marin Miljøkvalitet, HI

EKSAMENSOPPGAVE/EKSAMENSOPPGÅVE

Kapittel 2 Atom, molekyl og ion. 1. Moderne beskrivelse av atom - Enkel oppbygning - Grunnstoff og isotoper - Navn på grunnstoff

. Gruppe(r):2k Dato: 1 juni 2004 Eksamenstid

AVDELING FOR INGENIØRUTDANNING EKSAMENSOPPGAVE

Hva er deponigass? Gassemisjon

EKSAMENSOPPGAVE. Tillatte hjelpemidler: Kalkulator. Huskelapp A4 ark med skrift på begge sider. Enkel norsk-engelsk/engelsk-norsk ordbok

Transkript:

I I I I ~ høgskolen i oslo I Emne: INSTRUMENTET J, ANALYSE ra-ruppe( r) I.3KB EksamensoppgaveJL I Antall side! består av: forsiden): 9- Tillatte hjelpemidler: I Emnekode SO 458 K Dato: 14.12.05 (inkl. I Antall oppgaver: 5 I Kalkulator som ikke kan kommunisere med andre Fonnelsamljng, Faglig veileder: Per Ola Rønning Eksamenstid: 109.00-14.00 Antall vedlegg: 2 Kandidaten må selv kontrollere at oppgavesettet er fullstendig. Ved eventuelle uklarheter i oppgaveteksten skal du redegjøre for de forutsetninger du legger til grunn for løsningen.

Oppgave 1 a) To forbindelser elueres etter hverandre på en kromatografisk kolonne. Retensjonstidener på henholdsvis 6,7 min og 7,4 min. Kolonnes platetall er 1500, Hva er kolonnens oppløsningsevne Rs? b) To forbindelser A og B har henholdsvis retensjonstider ta = 8,1 min og t8 = 12,4 min på en gasskromatografiskolonne. Det er kjent at retensjonsfaktoren til B er dobbelt så stor som retensjonsfaktoren til A på denne kolonnen. Hva er kolonnens nullretensjonstid to? c) Ved 40 % av topphøyden måles bredden på en normalfordelt kromatografisk topp til å være 6,5 s. Hvor bred er toppen ved grunnlinjen? d) Ved injeksjon av n-butan (C~10) og n-oktan (CsHlS) på en gasskromatografiskolonne måles retensjonstidene til henholdsvis 4,5 min for n-butan og 10,7 min for n-oktan. Nullretensjonstiden for kolonnen er 1,8 min. Et ukjent n-alkan injiseres på den samme kolonnen, og retensjonstiden måles til 6,7 min. Hvilket n-alkan er den ukjente forbindelsen? Oppgave 2 a) Konsentrasjonen av benzoat skal bestemmes i en vandig prøve ved hjelp av analyse på HPLC. En 20 JJ.I injeksjonsventil med meget høy presisjon i injeksjonsvolumet benyttes i analysen. Fire paralleller a 5,00 ml av prøveløsningen overføres til hver sin 25 ml målekolbe. Til hver målekolbe tilsettes deretter et bestemt volum aven ren benzoatløsning med konsentrasjon 0,5 mg/ml slik som vist i tabellen under. Alle løsningene fortynnes deretter til merket i målekolbene med mer destillert vann. De fortynnede løsningene anal yseres deretter på HPLC, og topparealetil benzoat bestemmes i kromatogrammene. Alle topparealer for benzoat er ført inn i tabellen under. Bruk dataene fra tabellen over til å regne ut konsentrasjonen av benzoat (mg/l) i den opprinnelige (dvs. ufortynnede) benzoatløsningen. b) Konsentrasjonen til en forbindelse A i et organisk løsemiddel skal bestemmes ved hjelp av gasskromatografi. Ved injeksjon av nøyaktig 1 ~l av løsningen på en gasskromatograf bestemmes topparealetil A til å være 12456 arealtellinger. Til 10,00 ml av prøveløsningen tilsettes 5,00 ml aven løsning av A med konsentrasjon 200 'f!l/ml. Prøveløsningen fortynnes deretter til et totalvolum på 20,00 ml med mer rent løsemiddel. Den nye løsningen analyseres ved at nøyaktig 1 ~ av løsningen injiseres på gasskromatografen. Topparealet for A bestemmes nå til å være 14525 arealtellinger. Regn ut konsentrasjonen av A (JLl/mL) i den opprinnelige løsningen. 2

Oppgave 3 a) Hvorfor må vi benytte refokusering i forbindelse med splittfri injeksjon på en gasskromatograf? Beskriv også kort den vanligste fonden for refokusering i forbindelse med splittfri injeksjon? b) I adsorpsjonskromatografi beskrives ofte retensjonsforholdene i kolonnen ved hjelp av "konkurransemodellen". Forklar kort hva denne modellen går ut på. c) Ionebytterkromatografi er mye brukt. Gi eksempel på en svak og sterk kationbytter og forklar kort hva som er forskjellen mellom disse to ionebytteme. d) Hvilke grunnleggende forhold bør vi vurdere når vi skal velge rett løsemiddel for væskeekstraksjon av analytter fra en fast prøvematriks? Oppgave 4 (oppgave 4c gis dobbelt vekt) a) Forklar kort hvordan ioner separeres i et massespektrometer av kvadrupoltypen. b) McLafferty-omleiring er en vanlig fragmenteringsmekanisme i massespektrometri. Tegn opp hvordan 2-heksen (CH3CH=CHCH2CH2CH3) fragmenterer i følge McL-mekanismen. c) Vi har en analytt som har molekylfonnel C6H1202. Vi mistenker at forbindelsen enten er esteren butyletanat eller den isomere esteren etylbutanat. Vi tar opp et massespekter av analytten for å bestemme identiteten. Massespekteret er vist i figuren under. Sett opp forslag til hovedfragmenteringsmønster for de to esterne og avgjør hvilken ester vi har. CH. -~o.:-.. (tral, -CHa th ~ (CH)-c ;~CH-CH '~!2! 100 b Butyletanat II o Etylbutanat :>.. 80.~ $ 60 s;. Q) > :;:;.2 40 Q) ~ 20 o m/z )

Oppgave 5 (oppgave Sb tillegges dobbelt vekt) a) Hvorfor er det nødvendig å kondisjonere en fastfase-ekstraksjonskolonne (SPE) før bruk? b) Virkestoffet Nizatidin brukes i legemiddel til behandling av blant annet magesår. Strukturen til Nizatidin er vist i figuren under. Du skal bestemme mengden av Nizatidin i 1 ml blodserum fra en pasient. Forbindelsen er en basisk aminforbindelse med pka-verdi lik 7,3. Beskriv i hovedtrekk hvordan du vil gå frem for å analysere i Nizatidin blodserum: Ekstraksjon og opprensing, oppkonsentrering og analyse (kromatografisk teknikk, kolonne, detektor, mobil fase 0.1.). Oppgave 5b) Nizatidin Li

k=.!.!..=!!!.=.!!. to to tr = to(l+k) k=~=~-=k~ DM CM VM VM VM =tof t VR =VM-!..=VM(l+k)=VM to +KVs VN=VR-VM=KVs A h(t ) = O'.J2';te-(t-ta)2/2a: t = 2t7, F[!j9J,2 ~ ;,. ~(~J- k 2 ~ : ~ =16(~ ~ tw~ ;. a = k2lk1 Van Deemterlikningen: u. HD8D,=A+2.JBC

Vedle!!!! 1. forts. K vantifisering - intern standard metode: Ax =D~ -Vj-CX. - DRFx = DRFX RFlf Gasskromatografi: Homolog serie: log(t~) = a. n + b P(WCOT) = -v; VM --E-- 2df Elektroforese: u = qe e ~=}lee Massespektrometri M a gn etsek to rins trument: m z = B2re m 2U Oppløsningsevne: R =- m S Am Isotopfordelinger - binomialformelen: For to grunnstoffer med to stabile isotoper hver: (a +bf(c + d)m 6

VEDLEGG2-GENERELLEFRAGMENTERINGSMØNSTREIMS ALKANER Rettkjedede altaner:. Svakt eller manglende molekylionsignal. Fragmentering av molekylionet skjer ved kløyving av C-C bindingene på ulike steder i molekylene med tap av alkylradikaler.. Datterionene fragmenterer videre med tap av nøytrale molekyler (alkener, metan, HV. Merk! Gjentatte avspaltinger av et CH2-biradikal (massetap M-14) skjer ikke.. I spekteret observeres økende forekomst av ioner mot lavere massetall.. Omfattende isomerisering i datterionene gjør at det ikke er sammenheng mellom datterionenes struktur og strukturen i det opprinnelige molekylet. Forgrenede alkaner. Svakt molekylionsignal, mangler helt hvis tertiære karbokationer kan dannes ved fragmentering (sekundære og tertiære datterkarbokationer er mer stabile enn det opprinnelige molekylionet). Kløyving skjer primært ved forgreningspunktene i molekylet. Stevensons regel sier at største alkylradikal fortrinnsvis avspaltes. Forgreningspunktene i karbonkjeden kan derfor lokaliseres ved massespektrometri. ALKENER. Molekylionsignalet er generelt kraftigere enn i alkaner.. Kløyving skjer ved brudd i bindingen f3 til dobbeltbindingen med tap av et alkylradikal.. Dobbeltbindingen kan migrere før fragmenteringen (med mindre den er låst fast med alkylsubstituenter på karbonkjeden).. Vi får McLafferty-omleiring i molekylionet hvis y-karbonet har et hydrogen. McLaffertyomleiring resulterer i et nytt radikalion med partallig masse og eliminasjon av et alken. McLafferty (vist for 2-hepten): lt CH2 =CHCH3 lt 98 56 '1

~ KARBONYLFORBINDELSER (aldehyder, ketoner, karboksylsyrer, estere 0.1.). Fragmentering involverer kløyving av bindingen i a-posisjon til karbonylgruppen.. McLafferty-omleiring vil skje hvis atomet i y-posisjon til karbonylgruppen har et hydrogen atom bundet til seg. Ladning kan observeres både på karbonylfragment og på alkenfragment.. Avspalting av karbonmonoksid observeres.. Generelt fragmenteringsmønster for kabonylforbindelser: +0== C-X 4' x = H, CH3, R, OH, OR + -R. -x. -co.. R+ R -h ~ x R -.-C ==0+ AROMA TISKE FORBINDELSER. Usubstituerte aromater gir tap av etyn (C2Hv som viktigste fragmenteringsvei.. I substituerte aromater skjer kløyving primært i substituenten. Aromatringen kan deretter fragmentere videre med tap av etyn.. I alkylbenzener vil fragmenteringen av molekylionet føre til ringutvidelse og dannelse av tropyliumionet (C7H7+, m/z = 91). Dette ionet er stabilt og vil utgjøre basistoppen. Forekomst aven basistopp med m/z = 91 er derfor en god indikasjon på en alkylsubstituert aromatisk forbindelse. Tropyliumionet spalter videre av etyn og gir et karakteristisk ion med m/z = 65: CH2+R I"!" -R" - 91 -yh2.. 65 - CzHẓ C~3+ 39. I alkylsubstituerte benzener vil McLafferty-omleiring finne sted hvis karbonatomet i y- posisjon til en aromatisk dobbeltbinding har et hydrogenatom. McLafferty-omleiringen gir et radikalion med partallig masse under avspalting av et alken. ~! CH3 -C3ll6. H ~+ t. "CH2 134 92 McLafferty-omleiring i butylbenzen. 8

~ ALKOHOLER OG ETERE 1. Fragmentering skjer generelt ved kløyving av binding i a-posisjon til C-O bindingen, fortrinnsvis med tap av største alkylsubstituent (som radikal). Fragmentering av etanol ~~ +" CH3-CH2-0H - CH3" -. + H2C==OH 2. Hvis gjenværende alkylsubstituenter er større enn metyl (enten på a-karbonet eller på heteroatomet), så vil hele gruppen minus et hydrogen atom spaltes av (som nøytral). 3. I primære alkoholer gir molekylionet tap av vann (M - 18). For primære alkoholer med mer enn fire karbon atomer er vanntapet ofte ledsaget av samtidig avspalting av alken - oftest eten (M-18-28). Dette gir opphav til et nytt radikalion med masse M- 46. 4. I etere er C-O kløyving i molekylionet observert. Kløyvingen gir dannelse av et ROradikal og et karbokation. AMINER. Fragmentering av aminer skjer ved kløyving av bindingen i a-posisjon til C-N bindingen som den dominerende reaksjonen (avspalting av alkylradikal). Datterionet utgjør gjerne basistoppen.. Et odde antall nitrogenatomer i molekylet gir molekylion med et odde massetall.. Videre fragmentering skjer ved avspalting av nøytraler fra datterionene Eksempel på fragmentering av amin: Kløyving av trietylamin. ~ - CH3. CH3CH~ + N =CH2 / CH3CH2 101 86 -C2~ 58 -C2~ + H2N==CH2 30 9