化学结构分析讲义
结构化学实验讲义20110905

5.磁化率的测量 测定磁化率的方法很多, 有兴趣者可参考 [2] 。 本实验采用古埃天平测定物质的 XM 。 本实验的装置图如图三所示。 将圆柱形样品物质悬挂在天平的一个臂上,使样 品的底部处于电磁铁的中心,即磁场强度最强处。样 ... . . ... ..... 品应足够长,使其上端顶部的磁场为零。这样圆柱形 . ... . . . . ... .. 样品就处在一不均匀的磁场中,沿样品轴心方向 Z , .... ....
由于 S = n /2,n 为未成对电子数,则:
(7)
μ P S = β n (n + 2)
(8)
由(4)可知当 J ≠0 时,通常因∣μ P∣>>∣μ D ∣,∴μ ≈μ P 。磁矩和磁场的相互作 用能为 E = - ( μ · H )<0,所以μ和外磁场 H“同向” (即它们之间的夹角小于π /2) , 也就是μ P 和 H “同向” 。所以 J≠0 时的物质为顺磁性物质,它具有一个不等于零的永久 磁矩。当 J = 0 时,μ P = 0 μ D ≠0,μ D 和 H “反向” (即它们之间的夹角大于 π /2) ,该物 质为逆磁性物质,它无永久磁矩,但在外磁场的作用下会感应出一个和 H “反向”的诱 导磁矩。对于顺磁性物质,也存在和外磁场“反向”的诱导磁矩(因 ri 2 ≠0) 。只不过由 于∣μ P∣>>∣μ D∣,它的逆磁性被顺磁性掩盖了。 3.磁矩和磁化率 由于热运动,原子或分子的磁矩μ P 指向各个方向的几率相等,所以由大量原子分子 所组成的体系的平均磁矩为零。 但在外磁场中, 原子分子的磁矩会顺着磁场方向取向。 (即 有较多的原子分子的μ P 顺着 H 的方向排列)而热运动会扰乱这种取向。当达到热力学平 衡时,由大量原子分子组成的体系具有不为零的平均磁矩。显然平均磁矩随外磁场的增 大而增大,随温度的升高而减小。可以根据坡尔兹曼分布定律计算平均磁矩μ P。
2021-2022学年高二化学 物质结构与性质——全面剖析大π键讲义

全面剖析大π键【方法与规律】1、大π键的定义在多原子分子中,如有相互平行的p轨道,它们连贯地“肩并肩”地重叠在一起构成一个整体,p电子在多个原子间运动形成π型化学键,这种不局限在两个原子之间的π键称为离域π键或共轭大π键2、大π键的形成条件(1)所有参与形成离域π键的原子在同一平面上,因此中心原子采取sp2杂化或sp杂化(2)参与形成离域π键的原子都必须提供一个或两个相互平行的p轨道(3)形成离域π键的p轨道上的电子总数小于p轨道数的2倍3、大π键表示方法:nmπ,m为原子个数,n为共用电子个数,m≤2n如:43π指平行于p轨道的数目有3个(一般粒子有几个原子,就是几个p轨道),平行p轨道里的电子数为44、m和n的计算方法(1)ABn型的分子或离子【方法一】①m为原子个数:一般粒子有几个原子,就是几个p轨道,如:SO2有3个原子形成π键,则m=3②n值的计算a.分析出参与形成离域π键的每个原子形成几个σ键b.形成σ键后,若只有一个成单电子,则该电子参与形成大π键,若没有成单电子,则最多有一对孤对电子参与形成大π键物质分析方法大π键SO2S、O原子的电子式分别为:、,中心原子S采取sp2杂化,形成2个σ键,还有4个电子即2对孤对电子,S原子最多提供1对孤对电子形成大π键,O原子形成1个σ键后,还有5个电子,有1个单电子,则两个O原子的单电子参与形成大π键,故n=2+2×1=4,因此SO2大π键为43π43πO3O原子的电子式分别为:,中心原子O采取sp2杂化,形成2个σ键,还有4个电子即2对孤对电子,中心O原子最多提供1对孤对电子形成大π键,配位O原子形成1个σ键后,还有5个电子,有1个单电子,则两个O原子的单电子参与形成大π键,故n=2+2×1=4,因此O3大π键为43π43πNO2-N、O原子的电子式分别为:、,中心原子N采取sp2杂化,形成2个σ键,还有3个电子则有1个单电子,中心N原子最多提供1个单电子形成大π键,配位O原子形成1个σ键后,还有5个电子,有1个单电子,则两个O原子的单电子参与形成大π键,由于带一个单位的负电荷,也要参与形成大π键,故n=1+1+2×1=4,因此NO2-大π键为43π43π规律①若微粒互为等电子体,则大π键是相同的;②若为离子,n的数值遵循“阴加阳减”CO2C、O原子的电子式分别为:、,中心原子C采取sp杂化,形成2个σ键,还有2个电子即1对孤对电子,中心C原子最多提供1对孤对电子形成大π键,O原子形成1个σ键后,还有5个电子,有1个单电子,则两个O原子的单电子参与形成大π键,由于带一个单位的负电荷,也要参与形成大π键,故n=2+2×1=4,因此CO2大π键为43π43π同理SCN—、NO2+、N3—互为等电子体,则大π键是相同的,大π键为43π物质分析方法大π键CO32—C、O原子的电子式分别为:、,中心原子C采取sp2杂化,形成3个σ键,还有1个单电子,中心C原子最多提供1个单电子形成大π键,O原子形成1个σ键后,还有5个电子,有1个单电子,则3个O原子的单电子参与形成大π键,由于带2个单位的负电荷,也要参与形成大π键,故n=1+2+3×1=6,因此CO32—大π键为64π64π同理NO3—、SO3互为等电子体,则大π键是相同的,大π键为64π【方法二】①m为原子个数:一般粒子有几个原子,就是几个p轨道,如:SO2有3个原子形成π键,则m=3②n值的计算(3个部位加起来的总和)a.中心原子=中心原子价电子数-形成σ键所提供的电子总数-孤电子数b.成键原子=成单电子数总和c.外界:阴阳离子,遵循“阴加阳减”物质分析方法大π键SO2①S的杂化:sp2②形成大π键的p轨道电子总数a.中心S原子=中心原子价电子数-形成σ键所提供的电子总数-孤电子数=6-2×1-2=2b.成键原子=2×1=2c.外界:0n=2+2=4,因此SO2大π键为43π43πNO2+①N的杂化:sp②形成大π键的p轨道电子总数a.中心N原子=中心原子价电子数-形成σ键所提供的电子总数-孤电子数=5-2×1-0=3b.成键原子=2×1=2c.外界:-1n=3+2-1=4,因此NO2+大π键为43π43πSO3①S的杂化:sp2②形成大π键的p轨道电子总数a.中心S原子=中心原子价电子数-形成σ键所提供的电子总数-孤电子数=6-3×1-0=3b.成键原子=3×1=3c.外界:0n=3+3=6,因此SO3大π键为64π64πNO3—①N的杂化:sp2②形成大π键的p轨道电子总数a.中心N原子=中心原子价电子数-形成σ键所提供的电子总数-孤电子数=5-3×1-0=264πb .成键原子=3×1=3 c.外界:1n=2+3+1=6,因此NO3—大π键为64π【方法三】①m为原子个数:一般粒子有几个原子,就是几个p轨道,如:SO2有3个原子形成π键,则m=3②n值的计算a.先计算微粒的总价电子数(a)b.计算原子之间的σ键,一对σ键存在2个电子(b)c.中心原子的孤对电子数(c)d.外围原子的价层电子中的孤对电子数,如:O原子为2s、2p中各有1对,共4个电子(d)③n=a-b-c-d物质分析方法大π键SO2总价电子数a=6+6×2=18σ键电子数b=2×2=4中心原子的孤对电子数c=2外围原子的价层电子中的孤对电子数d=2×4=8n=a-b-c-d=18-4-2-8=4,因此SO2大π键为43π43πNO2+总价电子数a=5+6×2-1=16σ键电子数b=2×2=4中心原子的孤对电子数c=0外围原子的价层电子中的孤对电子数d=2×4=8n=a-b-c-d=16-4-0-8=4,因此NO2+大π键为43π43πSO3总价电子数a=6+6×3=24σ键电子数b=3×2=6中心原子的孤对电子数c=0外围原子的价层电子中的孤对电子数d=3×4=12n=a-b-c-d=24-6-0-12=6,因此SO2大π键为64π64πNO3—总价电子数a=5+6×3+1=24σ键电子数b=3×2=6中心原子的孤对电子数c=0外围原子的价层电子中的孤对电子数d=3×4=12n=a-b-c-d=24-6-0-12=6,因此NO3—大π键为64π64π(2)多个中心原子(AmBn)型的分子或离子——用方法一①m为原子个数:一般粒子有几个原子,就是几个p轨道,如:SO2有3个原子形成π键,则m=3②n值的计算a.分析出参与形成离域π键的每个原子形成几个σ键b.形成σ键后,若只有一个成单电子,则该电子参与形成大π键,若没有成单电子,则最多有一对孤对电子参与形成大π键物质分析方法大π键C原子的电子式为:,每个C原子采取sp2杂化,形成3个σ键,每C原子有1个成单电子,该单电子参与形成大π键,因此其大π键为66π66πC、N原子的电子式为:、,C原子都采取sp2杂化,形成3个σ键,每C原子有1个成单电子,该单电子参与形成大π键,N原子形成2个σ键,还有3个电子,有一个成单电子参与形成大π键,所以n=5×1+1=6,因此其大π键为66π66π物质分析方法大π键C、N原子的电子式为:、,C原子都采取sp2杂化,形成3个σ键,每C原子有1个成单电子,该单电子参与形成大π键,N原子形成3个σ键,还有1对孤对电子,这对孤对电子一定参与形成大π键,所以n=4×1+2=6,因此其大π键为65π65πC、N原子的电子式为:、,C原子都采取sp2杂化,形成3个σ键,每C原子有1个成单电子,该单电子参与形成大π键,1号N原子形成3个σ键,还有1对孤对电子,这对孤对电子一定参与形成大π键,2号N原子形成2个σ键,还有3个电子,则有一个成单电子参与形成大π键,所以n=3×1+2+1=6,因此其大π键为65π65πC、O原子的电子式为:、,C原子都采取sp2杂化,形成3个σ键,每C原子有1个成单电子,该单电子参与形成大π键,O原子形成2个σ键,还有4个电子即2对孤对电子,O原子最多提供1对孤对电子形成大π键,所以n=4×1+2=6,因此其大π键为65π65πC、S原子的电子式为:、,C原子都采取sp2杂化,形成3个σ键,每C原子有1个成单电子,该单电子参与形成大π键,S原子形成2个σ键,还有4个电子即2对孤对电子,S原子最多提供1对孤对电子形成大π键,所以n=4×1+2=6,因此其大π键为65π65πC、Se原子的电子式为:、,C原子都采取sp2杂化,形成3个σ键,每C原子有1个成单电子,该单电子参与形成大π键,Se原子形成2个σ键,还有4个电子即2对孤对电子,Se原子最多提供1对孤对电子形成大π键,所以n=4×1+2=6,因此其大π键为65π65πC原子的电子式为:,C原子都采取sp2杂化,形成3个σ键,每C原子有1个成单电子,该单电子参与形成大π键,所以n=4×1=4,因此其大π键为44π44π。
结构化学讲义教案6配位化合物的结构和性质

第六章配位化合物的结构和性质教学目的:通过学习,使学生对配位化合物的三大化学键理论(价键理论、晶体场理论、分子轨道理论)有所了解,并能够运用合适的理论对常见配合物的结构和性质进行理论分析和解释。
教学重点:1.晶体场理论;2.姜-泰勒效应;3.分子轨道理论。
引言:配位化合物简称配合物,又叫络合物,是一类含有中心金属原子(离子)(M)和若干配体(L) 的化合物(MLn)。
中心原子通常是过渡金属元素的原子或离子,具有空的价轨道;而配体则有一对或多对孤对电子。
在广泛的化学实践和量子化学巨大发展的基础上,提出了各种解释中心原子和配体之间化学键本质的理论,主要有价键理论、晶体场理论和分子轨道理论第一节价键理论1928年Pauling把杂化轨道理论应用到配合物中,提出了配合物的价键理论。
一、理论要点:配体的配位原子提供孤对电子进入中心原子(或离子)的空的杂化轨道形成配位键;配位键可分为电价配键和共价配键两种,相应的配合物叫做电价配合物和共价配合物。
二、杂化轨道与空间构型三、电价配键和共价配键1、电价配合物中心离子的电子层结构和自由离子的一样,它与配体是以静电作用力结合在一起,常采用spd外轨道杂化,形成高自旋配合物。
电价配合物特点:配体往往电负性大,不易给出孤电子对,中心离子的结构不发生变化。
配合物中配位键共价性较弱,离子性较强;键能小,不稳定,在水中易分解简单粒子;2、共价配合物中心离子腾出内层能量较低的空d轨道,进行dsp内轨道杂化,接受配体的孤对电子,形成低自旋共价配合物。
共价配合物特点:配体往往电负性较小,较易给出孤电子对,对中心离子的影响较大,使其结构发生变化。
配合物中配位键共价性较强,离子性较弱;由于(n-1)d轨道比nd轨道能量低,所以一般共价配合物比电价配合物稳定,在水溶液中不易解离为简单离子。
3.实验测定:通过测定络合物的磁化率,可判断中央离子与配体间化学键性质kTN x A 32μμ=, )()(反顺O M x x x +=μ磁矩cn ehn n e B B πμμμ4,)2(=+=(玻尔磁子) n 未成对电子数有摩尔磁化率X m 可计算络合物的磁矩μ,由μ可估算出n(未成对电子数),从而可判断此络合物是电价配键,或共价配键。
《有机化合物的结构》 讲义

《有机化合物的结构》讲义一、引言有机化合物是我们生活中无处不在的物质,从我们吃的食物到穿的衣物,从药物到塑料,有机化合物在各个领域都发挥着重要作用。
要深入理解有机化合物的性质和反应,首先需要了解它们的结构。
二、有机化合物结构的基本概念1、原子的成键方式在有机化合物中,碳原子通常形成四个共价键。
其他常见的原子如氢形成一个共价键,氧形成两个共价键,氮形成三个共价键。
这些共价键的形成方式和数量决定了分子的结构和形状。
2、化学键的类型(1)σ键是由原子轨道沿着键轴方向“头碰头”重叠形成的。
这种键比较稳定,可以自由旋转。
(2)π键由原子轨道“肩并肩”重叠形成。
π键不如σ键稳定,不能自由旋转。
3、官能团官能团是决定有机化合物化学性质的原子或原子团。
常见的官能团有羟基(OH)、羧基(COOH)、醛基(CHO)、酮基(>C=O)等。
三、有机化合物的结构表示方法1、结构式用线条表示共价键,将原子连接起来,清晰地展示分子中原子的连接顺序和方式。
2、结构简式省略一些单键,突出官能团,更简洁地表示分子结构。
3、键线式只画出碳骨架和官能团,省略碳原子和氢原子。
4、空间结构(1)甲烷的正四面体结构碳原子位于正四面体的中心,四个氢原子位于四面体的四个顶点。
(2)乙烯的平面结构乙烯分子中的碳原子和氢原子都在同一平面上。
(3)乙炔的直线结构乙炔分子中的碳原子和氢原子在同一条直线上。
四、同分异构体1、定义具有相同分子式但结构不同的化合物。
2、分类(1)碳链异构由于碳原子的连接顺序不同而产生的异构现象。
(2)位置异构官能团在碳链上的位置不同而产生的异构现象。
(3)官能团异构分子中官能团不同而产生的异构现象。
3、同分异构体的书写方法(1)先写出最长的碳链。
(2)依次减少一个碳原子作为支链,位置由心到边。
(3)官能团位置移动。
五、有机化合物结构与性质的关系1、官能团决定性质不同的官能团具有不同的化学性质,如羟基能发生酯化反应,醛基能发生氧化和还原反应。
初三化学2原子结构讲义

第三单元物质构成的奥秘课题2原子的结构原子和原子核的结构示意图a、原子是由居于原子中心的带正电的和带负电的两部分组成。
b、在原子中:一个质子带一个单位,一个电子带一个单位,中子。
C、在原子中,电子的质量很小,只有质子和中子质量的1 / 1836,故原子的质量主要集中在d、每一个原子只有一个原子核,的多少决定了原子的种类,所以同一类的原子中,其核内的一定相同。
e、原子中,核电荷数==问题:1、原子对外不显电性的原因是什么?2、为什么原子的质量主要集中在原子核上总结:1)原子的构成情况:核外电子(在核外作高速的无规则的运动)广原子 Y 「质子' 原子核士1(居于原子中央)昌工I中子注意:构成原子的粒子有三种:质子、中子、电子。
但并不是所有的原子都是由这三种粒子构成的。
如有一种氢原子中只有质子和电子,没有中子。
b、电性关系不带电的微粒:中子、原子(分子);带负电荷的微粒:电子;带正电荷的微粒:原子核、质子c、电量关系:核电荷数=质子数(原因是中子不带电);质子数=电子数(原因是原子不带电)所以在原子中:核电荷数二质子数=电子数注意:在原子中,原子核所带的正电荷数(核电荷数)就是质子所带的电荷数(中子不带电),而每个质子带1个单位正电荷,因此,核电荷数二质子数,由于原子核内质于数与核外电子数相等,所以在原子中核电荷数=质子数=核外电子数。
2)原子的性质:a.都很小;b.原子之间存在;c.原子总在不断。
1.原子核外电子的排布原子结构示意图:钠原子的原子结构示意图、事(+11)2 8 1—>Y 777I ----- >在化学反应中,金属原子易电子,非金属原子易电子;稀有气体原子电子。
决定了原子的化学性质。
离子形成:原子失去电子后,变成带正电荷的,得到电子后,变成带负电荷的离子是构成物质的一种基本微粒,例如食盐是由离子构成的。
注意:原子得失电子后,核外电子数一定改变,而质子数不变。
观察1---18号元素的原子结构示意图,探究元素周期表编排的规律。
结构化学-第1章讲义

2020/8/1
4
二 课程内容 对象 主要理论工具
章节
原子 量子力学
分子 点群理论 共价键理论
第一章 量子力学 第二章 原子结构
第三章 分子对称性 第四章 双原子分子 第五章 多原子分子
2020/8/1
21
对象 主要理论工具
章节
络合物 配位场理论 第六章 配位化合物
晶体 点阵结构理论 第七章 晶体结构 密堆积原理 第八章 晶体材料
献有发明了微积分,发现了万有引力定律和经典力学等等,被誉为人类历
史上最伟大,最有影响力的科学家。为了纪念牛顿在经典力学方面的杰出
成就,“牛顿”后来成为衡量力的大小的物理单位。
2020/8/1
27
2. Maxwell电磁场理论
波函数描述运动状态:
单色平面波 (x,t) Acos(x t)
(λ为波长,ν为频率)
这些振子的能量只能取某些基本能量单位的 整数倍,基本能量单位和频率成正比——
h E n n h (n=1, 2, 3…)
Planck 常数:h=6.626× 10-34 J·s
2020/8/1
35
振子在吸收或者发射电磁波时,只能从某一个特 定状态过渡到另一个特定状态,
E(v,T
)dv
8v2k
维恩公式只适用于短波部分;
瑞利-金斯公式则只适用于长波部分,它在短 波部分引出了 “紫外灾变”,即波长变短时辐 射的能量密度趋于无穷大,而不象实验结果那样 趋于零。
2020/8/1
34
Planck 量子论
1900年12月14日,普朗克公布了他对黑体 辐射的研究成果。
提出假设:黑体辐射的是带电的谐振子。
结构化学
湖南大学结构化学讲义第一章

结构化学
1993 年,M. F. Crommie 等人用扫描隧道显微镜技术,把蒸发 到Cu(111)表面上的48 个Fe 原子排列成了半径为7.13nm 的 圆环形“量子栅栏(Quantum Corral)”。在量子栅栏内,受到 Fe 原子散射的电子波与入射的电子波发生干涉 而形成同心圆
36
结驻构波化学,直观地显示了电子的波动性。
结构化学 黑体辐射----经典的理论解
L. Rayleigh(瑞利)7 1911年Nobel物理奖
Rayleigh-Jeans方程
1900年6月,Rayleigh和Jeans从经典的电磁理论出发 推导出黑体辐射的数学表达式:
dEV
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
(
)
d
8kT
1
4
d
近似地按简谐振动处理,可连续改变振动状态,发射
理 或吸收电磁波。 论 平衡时,空腔内形成驻波,驻波的个数与频率的平方 要 成正比。 点 驻波的振幅和能量可以连续地变化,每个驻波具有相
5
(2)黑体辐射实
high
Frequency,
low
黑体辐射实验的结论是:随 着温度升高,辐射总能量急 剧增加,最大强度蓝移。
黑体在热辐射达到平衡时,
结辐构射化能学量Er 随频率ν的变化曲线
6
(3) 基于经典物理理论的解
不少物理学家,如Wien(1864~1928,德)、 Rayleigh(1842~1919,英)和Jeans(1877~ 1946,英)试图用经典热力学和统计力学理论来解 释这种现象,从理论上推导出符合实验曲线的函数 表达式,但都不能得到满意的结果。
25
结构化学
光是一种电磁波
1856年,Maxwell建立电磁场理论,预言了电 磁波的存在。 理论计算出电磁波以3×108m/s的速度在真空 中传播,与光速度相同,所以人们认为光也是 电磁波。 1888年,Hertz探测到电磁波。 光作为电磁波的一部分,在理论上和实验上就 完全确定了。
结构化学讲义

第一章 量子力学基础和原子结构第1节 量子力学建立的实验和理论背景㈠ 黑体辐射问题和普朗克的量子假说 1. 黑体辐射问题黑体可以吸收全部的外来辐射,同时黑体在所有温度下不断地向外辐射电磁波。
在试图对黑体辐射的能量分布曲线进行理论解释时,人们发现,在经典物理的范畴内无法解决这个问题。
2. 普朗克的量子假说为解释黑体辐射问题,普朗克假设:能量在发射和吸收的时候,不是连续不断,而是分成一份一份的。
而经典物理则认为:一切自然的过程都是连续不断的。
①把黑体看作是由不同频率的谐振子组成。
(谐振子是进行简谐运动的振子,其运动可用正弦或余弦函数描述)②谐振子的能量具有最小单位ε0,称为能量子(后称为量子),00νεh =其中,h =6.626×10-34 J ⋅s 称为普朗克常数;ν0是谐振子的振动频率。
③谐振子的能量E 只能是最小单位ε 0的整数倍,而不能是其它值,...,,n n E 3210==ε④谐振子吸收或发射能量时,能量的变化为()()01201212νε∆h n n n n E E E --=-==即,能量的吸收和发射不是连续的,必须以量子的整数倍一份一份的进行。
所谓量子化是指物理量不连续变化。
㈡ 光电效应和爱因斯坦的光量子论 1. 光电效应光电效应是指,光照在金属表面上时,金属中的电子从光获得足够的能量而逸出金属表面的现象。
从金属表面逸出的电子称为光电子,由光电子形成的电流称为光电流。
2. 光电效应的实验事实①对于特定的金属,入射光的频率ν必须大于某个特定值ν0,电子才能逸出,ν0称为临阈频率。
即,电子是否逸出决定于光的频率,与强度无关。
②对于ν>ν0的入射光,一经照射,电子立即逸出,没有时间上的延迟。
即,没有能量的积累过程。
③逸出电子的动能随光的频率而增加,与光的强度无关。
④光的强度越大,逸出的电子越多。
即,逸出电子的数量,决定于光的强度,与频率无关。
3. 经典电磁理论的困难按照经典电磁理论:⑴光是电磁波,其能量由波的强度决定,光的强度越大,光电子的动能应该越大;⑵电子吸收光的能量是一个连续积累的过程,低强度的光长时间照射应该能使光电子逸出;⑶频率越高,振动就越频繁,应该使更多的电子逸出。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
化学结构分析--科标检测
化学结构分析主要是研究原子结构,分子结构,晶体结构以及结构与性质之间的关系,从而从多种手段来确定分子的化学结构以及其物化性质,该分析在生物、化工、材料、科研、食品等领域有着举足轻重的作用。
科标分析实验室可以通过多种大型仪器对样品进行全方位的测试,对有机和无机样品的结构进行描述,不单可通过核磁、红外、质谱、元素分析等手段推出样品的结构式,并通过标准谱图及标准样品进行确定,同时也能够通过X-射线单晶衍射分析方法再现物质的空间结构,其结果准确可信。
公司通过了中国国家认证认可监督管理委员会和中国合格评定国家认可委员会的二合一(CMA、CNAS)实验室认证认可,能出具权威的第三方检测报告。
化学结构分析
一、实验原理
科标分析实验室对样品提纯后,利用核磁、红外、质谱、元素分析等多种现代波谱技术对样品进行元素种类、官能团、碳氢相关的分析,综合所得数据分析出样品的化学结构,如果样品适合培养单晶,本公司可对样品进行单晶分析,从而得到样品的立体空间结构,包括各个原子之间的键长与键角,结果真实可靠。
二、仪器和试剂
仪器:核磁共振仪、元素分析仪、红外光谱仪、质谱仪、X-射线单晶衍射仪、高效气相色谱、高效液相色谱。
试剂:相关分析纯试剂、氘代试剂、二次水。
三、实验过程
将样品纯化后,通过元素分析检测出样品的元素组成,采用高分辨质谱确定样品的相对分子量,利用红外检测确定分子结构中所存在的官能团,最后通过全套的核磁(包括一维谱的1H NMR、13C NMR,以及二维谱的COSY、NOSY)结合之前测试确定物质的分子结构。
所做的谱图可以与标准图库中的谱图进行比对,若有标准样品,可以通过GC或者LC的方法进行再次确认,并与相关的标准图库进行对比。
倘若样品条件适合,可以对其进行单晶培养,我们推荐进行X-射线单晶衍射分析,得到其空间完整的分子结构。
附图
1、样品的分析流程
2、化合物结构式确定案例
9-β-D-阿糖鸟嘌呤( Ara-G) 的结构
N
N
N
NH2
N
O
OH
HO
OH
1
2
3
4
5
6
7
8
9
5′
4′
3′2′
1′
图1 9-β-D-阿糖鸟嘌呤( Ara-G) 的1H-NMR
图2 9-β-D-阿糖鸟嘌呤( Ara-G) 的1H-NMR(滴加重水)
图3 9-β-D-阿糖鸟嘌呤( Ara-G) 的1H-1H COSY
图4 9-β-D-阿糖鸟嘌呤( Ara-G) 的1H-NMR
N
N
N
NH 2
N
O
OH OH
12
3
4
567
8
9
5′4′
3′
2′
′
10.593
7.759
5.470
6.007
5.619
6.470
5.069 4.053
3.733
3.670
图5 9-β-D-阿糖鸟嘌呤( Ara-G) 的1H-NMR 图谱归属
图6 9-β-D-阿糖鸟嘌呤( Ara-G) 的13C-NMR
图7 9-β-D-阿糖鸟嘌呤( Ara-G) 的HMQC谱
图8 9-β-D-阿糖鸟嘌呤( Ara-G) 的HMBC 谱
N N
N
NH 2
N
O
OH OH
123
4
56
7
8
9
5′
4′
3′
2′′
83.79
84.69
75.90
75.76
61.42
116.24137.24
151.40
154.05
157.19
图9 9-β-D-阿糖鸟嘌呤( Ara-G) 的13C-NMR 图谱归属
3、单晶解析结构案例
图10 三苯基磷与碘化亚铜在乙腈中形成的单晶结构
三苯基磷与碘化亚铜在乙腈中形成的单晶结构数据Empirical formula C72 H60 Cu4 I4 P4·2(C2 H3 N)
fw 1892.99
cryst syst Monoclinic
a(Å) 26.594(18)
b(Å) 16.176(11)
c(Å) 18.314(12)
(°) 90
β(°) 109.980(8)
γ(°) 90
V(Å3) 7404(9) space Group C2/c Z value 4
ρ calc. (g/cm3) 1.698 μ (Mo Kα) (mm-1) 2.930 temp(K) 298(2) Data/restraints/
parameters
6944/0/407
Final R indices [I>2sigma(I)]: R; R w 0.0387;
0.1017
a R1 = ∑ ||F o| - |F c|| / ∑ |F o|. wR2 = { ∑ [w(F o2–F c2)2] / ∑ [w(F o2)2] }1/2。