Awọn ẹya
1. Ifihan si Imọye Oríkĕ ni Kemistri: Awọn ipa, Awọn aala, Afọwọsi ati Iwa 2. Aṣoju Molecular ati Ilana Kemikali: Ifọwọsi pẹlu SMILES, InChi ati RDKit 3. Asọtẹlẹ ifasẹyin ati ẹrọ: Ọja, Ipò ati Asọtẹlẹ Iṣe Ibajẹ 4. Atilẹyin Itumọ Spectrum: NMR, IR ati Mass Spectrometry 5. Atunwo Litireso ati Eto Iṣagbepọ: Orisun, Ilana ati Map 6. Onínọmbà Data Kemikali ati Python: pandas, Stoichiometry ati Iṣatunṣe 7. Asọtẹlẹ Ohun-ini Molikula ati QSAR: Ipinnu, pKa ati Awọn ifilelẹ awoṣe 8. Iwe-ipamọ yàrá: Iwe akiyesi idanwo, ELN ati Atunse 9. Aabo ati Igbelewọn Ewu: GHS, SDS ati Awọn Idiwọn ti Imọye Oríkĕ 10. Ìmúdájú, Hallucination, àti Ìdánilójú Ìjìnlẹ̀ 11. Eda eniyan ni Idanwo: Iwa, Aṣiri, Ojuse ati Ise-iṣẹ Ipari-si-Ipari
Ẹyọ 4 / 11

Atilẹyin Itumọ Spectrum: NMR, IR ati Mass Spectrometry

Awọn anfani:

  • Agbara lati loye kini NMR, IR ati MS ṣe afihan ati lo oye atọwọda bi oluyẹwo idawọle ti o da lori eto ti a nireti.
  • Agbara lati ṣayẹwo aitasera iṣẹ iyansilẹ nipa fifun awọn alaye pipe gẹgẹbi isọpọ, pipin, olutayo ati ppm ala.
  • Agbara lati loye pe iṣẹ iyansilẹ igbekalẹ ti o kẹhin wa pẹlu chemist ti n ṣe ayẹwo iwoye esiperimenta ati pe ọpọlọpọ awọn ilana gbọdọ ṣee lo papọ.

Nigbati o ba ṣapọpọ akojọpọ kan, ibeere gidi ni: "Ṣe Mo gba molikula ti Mo fẹ gaan bi?" Eyi ni idahun nipasẹ spectroscopy. Awọn ilana ipilẹ mẹta: NMR (ka agbegbe oofa ti awọn ekuro ati ṣafihan agbegbe ti awọn ọta), IR (ka gbigbọn ti awọn iwe ifowopamosi ninu moleku ati ṣafihan awọn ẹgbẹ iṣẹ ṣiṣe), ati spectrometry pupọ (MS) (ṣe afihan iwọn ati ilana pipin ti moleku naa). AI jẹ oluranlọwọ ti o lagbara ni itumọ awọn iwoye wọnyi: awọn ẹgbẹ ti o ga ju, daba awọn iṣẹ iyansilẹ ti o ṣeeṣe, ṣayẹwo aitasera. Ṣugbọn iṣẹ iyansilẹ igbekalẹ jẹ ṣiṣe nipasẹ chemist ti o rii ati ṣe iṣiro iwoye esiperimenta. Ninu ẹyọ yii, a yoo kọ ẹkọ lati lo AI ni itumọ spekitiriumu ni ọna abojuto.

Ohun ti awọn mẹta imuposi sọ

  • 1H NMR: Ṣe afihan nọmba awọn ọta hydrogen, awọn aladugbo wọn (apẹẹrẹ fifọ), ati agbegbe kemikali (iye iyipada, ppm). Fun apẹẹrẹ, ni ~ 7 ppm awọn ifihan agbara jẹ imọran ti hydrogens aromatic, ni ~ 2 ppm ẹgbẹ acetyl singlet kan.
  • 13C NMR: Ṣe afihan egungun erogba; erogba carbonyl han ni ~ 170-200 ppm.
  • IR: Tọkasi awọn ẹgbẹ iṣẹ; ~1700 cm⁻¹ carbonyl (C=O), ~3300 cm⁻¹ gbohungbohun O-H tabi N-H.
  • MS: Oke ion Molecular (M⁺) n funni ni iwuwo molikula, awọn abala n funni ni awọn ami igbekalẹ. Iwọn giga MS (HRMS) jẹrisi agbekalẹ molikula.

AI mọ awọn sakani aṣoju ti awọn iye wọnyi daradara. Nitorina "Kini 1710 cm⁻¹ le jẹ?" O dahun ibeere naa ni igbẹkẹle. Nibiti o ti jẹ alailagbara ni ṣiṣe awọn iṣẹ iyansilẹ laisi wiwo alaye ti o dara ti iwoye esiperimenta gangan (awọn oke agbekọja, awọn ami aimọ).

Imọran: Fun irisi si AI papọ gẹgẹbi “data aise + eto ti a nireti” ki o beere “Ṣe data yii ni ibamu pẹlu eto yii?” beere. Lilo AI bi oludanwo arosọ n beere “kini agbo-ara wo ni iwoye yii?” O ti wa ni Elo siwaju sii gbẹkẹle ju béèrè lati ibere.

Igbesẹ nipasẹ igbese: Itumọ Spectrum pẹlu AI

  1. Fun eto ti a nireti: Fun awọn SILES ti agbo ti o ṣajọpọ. Jẹ ki AI sọ fun ọ kini lati reti ni akọkọ.
  2. Ṣe okeere data aise: Tẹ awọn atokọ tente sii (awọn iyipada NMR, awọn iṣọpọ, awọn pipin; awọn ẹgbẹ IR; awọn iye MS m/z) ni ọna tito.
  3. Beere ibeere aitasera: "Ṣe awọn data wọnyi ni ibamu pẹlu eto ti a reti? Iru oke wo ni ibamu si iru atomu?"
  4. Wa awọn ela: "Ṣe tente oke kan wa ti a reti ṣugbọn ko han? Njẹ oke airotẹlẹ (aimọ) wa?"
  5. Idanwo yiyan: Ti aiṣedeede ba wa, "kini ẹya miiran ti o ṣe alaye data yii dara julọ?”
  6. Ipinnu eniyan: O jẹrisi iṣẹ iyansilẹ ikẹhin nipasẹ ṣiṣe ayẹwo iwoye esiperimenta.

Mẹrin daakọ awọn awoṣe

1) Ayẹwo aitasera 1H NMR:

Apapo ti a nireti: 4-methoxyacetophenone (SMILES: COc1ccc (cc1)C (C)=O) Ẹgbẹ hydrogen ata.2) Njẹ nọmba H lapapọ ati isọdọkan wa ni ibamu?3) Ṣe eyikeyi ti o padanu / awọn oke airotẹlẹ? Ipinnu ikẹhin wa fun mi; Fun rẹ aitasera onínọmbà.

2) Ẹgbẹ iṣẹ IR:

IR (cm ^ -1) awọn ẹgbẹ pataki: 1675, 1600, 1258, 2840. Apapọ ti a reti ni ketone aromatic ati ẹgbẹ methoxy kan. Iṣẹ-ṣiṣe: Fi ẹgbẹ kọọkan si ọna asopọ/ẹgbẹ ti o ṣeeṣe. Ṣe alaye idi ti 1675 cm ^ -1 ati kii ṣe 1715 (ipa ipapọ?).

3) Ijeri agbekalẹ MS:

[M+H]+ = 151.0754 diwọn nipasẹ HRMS. Apapo ti a nireti: 4-methoxyacetophenone (C9H10O2). Iṣẹ-ṣiṣe: Ṣe iṣiro ibi-ijinlẹ ti [M+H]+ fun C9H10O2, wa iyatọ ninu ppm pẹlu eyi ti a ṣewọn, asọye ti o ba wa ni ibamu. Akiyesi: Emi yoo tun ṣayẹwo awọn ọpọ eniyan monoisotopic gangan.

4) Isopọpọ imọ-ẹrọ pupọ:

Awọn data mẹta wọnyi jẹ ti agbo:- IR: jakejado 3300 cm^-1, 1710 cm^-1.- 1H NMR: 12 ppm fife 1H, 2.4 ppm 2H t, ...- MS: M+ = 88. Iṣẹ-ṣiṣe: Ṣe ayẹwo awọn data mẹta wọnyi papọ ki o daba ilana ti o ṣeeṣe. Kọ lọtọ iru ẹya igbekale ti ẹri kọọkan ṣe atilẹyin. Ṣe atokọ awọn ẹya yiyan ki o ṣalaye idi ti o fi pa wọn kuro.

Ailagbara kiakia / Alagbara kiakia

Alailagbara:

Kini NMR yii? Awọn oke wa ni 7.9 ati 3.9 ppm.

Ko si ọrọ-ọrọ (iyọ, isọpọ, fifọ, eto ti a nireti). AI laileto asọtẹlẹ agbo.

Lagbara:

Apapo ti a nireti: itọsẹ anisole. 1H NMR (CDCl3): 7.93 (2H, d), 6.93 (2H, d), 3.87 (3H, s), 2.56 (3H, s). Iṣẹ-ṣiṣe: Ṣayẹwo aitasera ti awọn tente oke pẹlu eto yii, sọ ọkọọkan ti o ga julọ silẹ, daba eto yiyan ti o ba jẹ aiṣedeede.

Iyatọ naa: eto ti a nireti, atokọ ti o ga julọ (Integration + cleavage + epo) ati iṣẹ aitasera ti o han gbangba. AI bayi ṣe idanwo awọn idawọle, kii ṣe awọn asọtẹlẹ.

Lafiwe awọn ilana

imọ-ẹrọ

Ohun ti fihan

Ṣe atilẹyin AI lagbara?

ojuami ijerisi

1H NMR

Nọmba H, agbegbe, ayika

Lagbara (ipinfunni, iṣọpọ)

Apapọ Integration = nọmba awọn moleku H

13C NMR

erogba egungun

Alagbara (awọn aarin isokuso)

Nọmba ti carbons gbọdọ baramu

IR

Awọn ẹgbẹ iṣẹ

Lagbara (ipinfunni ẹgbẹ)

Carbonyl, awọn ẹgbẹ OH/NH

MS/HRMS

Mass, agbekalẹ

Alabọde-lagbara (iṣiro agbekalẹ)

O tumq si ibi-ni ppm

mini igba

Ọran 1 - Apejuwe tente oke. Ọmọ ile-iwe kan ṣayẹwo 1H NMR ti ọja rẹ pẹlu AI. YZ ṣe akiyesi pe oke OH kan ti o yẹ ki o wa ninu eto ti a nireti ko si lori atokọ naa o sọ pe “o le jẹ proton ti o ṣe paarọ tabi ọja naa jẹ aṣiṣe.” Ọmọ ile-iwe ṣe idanwo gbigbọn D2O, OH wa nitootọ ṣugbọn o bori. Ikilọ “oke ti o padanu” ti AI fa ibeere ti o tọ lati beere.

Ọran 2 - Atunse iṣẹ iyansilẹ ti ko tọ. YZ ni akọkọ sọtọ ẹyọkan ni 2.1 ppm si ketone methyl; ṣugbọn awọn Integration wà 2H dipo ti 3H. Olumulo naa sọ eyi, AI ṣe imudojuiwọn iṣẹ iyansilẹ si ẹgbẹ CH2 kan. Ẹkọ: jẹ ki iṣọkan naa han si AI, tabi yoo jabọ ni aṣiṣe.

Ọran 3 - HRMS ppm aṣiṣe. Apapọ C10H12O2 ni a nireti ([M + H]+ imọ-jinlẹ 165.0910). Iwọn 165.0912; iyatọ 1.2 ppm jẹ itẹwọgba (<5 ppm). AI ṣe iṣiro yii, ṣugbọn olumulo tun ṣayẹwo awọn ọpọ eniyan monoisotopic pẹlu ohun elo ominira; awọn iye overlapped. Ẹkọ: Ṣe afọwọsi agbekalẹ MS pẹlu ppm ala, maṣe sọ “sunmọ” nipasẹ oju.

Awọn aṣiṣe ti o wọpọ

  • Béèrè lai fifun ni o ti ṣe yẹ be. Muwon AI lati gboju le won lati ibere mu awọn aṣiṣe oṣuwọn; Ṣe idanwo idawọle naa.
  • Rekọja Integration / cleavage. Laisi alaye yii ni NMR, iṣẹ iyansilẹ ko ni igbẹkẹle.
  • Ngbagbe oke epo. Pipin awọn ifihan agbara olomi gẹgẹbi CDCl3 ~ 7.26 ppm, DMSO ~ 2.50 ppm si agbo.
  • Aibikita ilana isotope ni MS. Ninu awọn agbo ogun ti o ni chlorine/bromine, ilana M+2 n funni ni alaye nipa eto naa.
  • Gbẹkẹle ilana kan. Ṣiyesi NMR, IR, ati MS papọ jẹ agbara diẹ sii ju gbigbe ara le boya nikan.
  • Lati fọwọsi iwoye esiperimenta laisi ri. AI tumọ atokọ ti o ga julọ; Eniyan gbọdọ wo iwoye gangan fun awọn alaye bii agbekọja, awọn aimọ, ati bẹbẹ lọ.
Ifarabalẹ: Nitoripe AI sọ pe “iduroṣinṣin” ninu itumọ irisi ko tumọ si pe eto naa jẹ deede; o kan tumọ si "data yii ko ṣe akoso eto yii". Iṣẹ iyansilẹ deede nilo awọn ilana pupọ ati idajọ eniyan.

Ni akojọpọ

  • NMR tọkasi adugbo, IR tọkasi ẹgbẹ iṣẹ-ṣiṣe, MS tọkasi ọpọ / agbekalẹ; Wọn jẹ alagbara nigba lilo papọ.
  • Lo AI gẹgẹbi oludanwo arosọ: fun eto ti a nireti + data aise ati beere fun aitasera.
  • Tẹ awọn alaye pipe sii gẹgẹbi isọpọ, pipin, epo ati ppm ala.
  • Ṣe afọwọsi agbekalẹ HRMS pẹlu ppm nomba ala; Maṣe gbagbe ilana isotope MS.
  • Ipinnu igbekalẹ igbekalẹ jẹ to kemist ti n ṣe ayẹwo iwoye idanwo naa.

Ohun elo iṣẹ-ṣiṣe

Gba NMR gangan, IR, ati data MS ti agbopọ ti o ṣepọ (tabi gba pada lati nkan litireso). Fun AI SILES ni akọkọ ki o beere "kini o yẹ ki n reti?" ', lẹhinna fun data aise naa ki o jẹ ki o ṣayẹwo fun aitasera. Gbiyanju lati wa ọkan ti o pe ati iṣẹ-ṣiṣe ti ko tọ / aipe ti AI ni ilana kọọkan. Ṣe iṣiro imọ-jinlẹ ati iyatọ ibi-iwọn ni ppm fun HRMS. Dite awọn awari sinu tabili kan.

akojọ ayẹwo

  • [] Mo mọ ohun ti NMR, IR ati MS fihan.
  • [] Mo fun ni eto ti a nireti si AI ati ṣe idanwo idawọle naa.
  • [] Mo ti tẹ awọn Integration, yapa, epo ati tente akojọ patapata.
  • [] Mo ṣe ìmúdájú HRMS oni-nọmba pẹlu ppm ala.
  • [] Mo akojopo ọpọ imuposi jọ.
  • [] Mo jẹrisi iṣẹ iyansilẹ ti o kẹhin nipasẹ ṣiṣe ayẹwo iwoye esiperimenta.
Ti tẹlẹ Itele