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研究化学结构的方法

发布时间:2023-04-07 21:02:08

㈠ 中药化学的中药化学成分结构测定一般程序和方法

一、纯度的确定
(1)首先观察外形、颜色是否单一纯正,晶形是否一致。
(2)色谱分析:薄层色谱结果为单一斑点,应注意点样量不可太小,展开剂不可只选一种。有时可用气相色谱和高效液相色谱法,结果为单一色谱峰。
(3)熔点测定:熔点距一般应小于2℃。
二、物理常数的测定
物理常数固体样品包括熔点、比旋度等;液体样品包括沸点、折光率、比旋度等。
三、分子式测定
采用高分辨质谱法得到分子离子峰,可直接得出分子式。如无高分辨质谱则可先测出分子量(一般用质谱),再进行元素分析测出所含元素及百分含量,求出实验式,最后计算出分子式,实验值与理论值应非常接近。
四、化合物功能团和分子骨架的推定
采用的方法有计算不饱和度、化学反应、IR光谱、UV光谱、NMR谱、MS数据,综合分析,有时与已知物进行比较,以确定被测样品的基本骨架与功能团(取代基)。
五、化学结构的确定
通过综合分析所有波谱数据,必要时要作一些特殊的测试,如NMR中的一些新方法,甚至作Ⅹ射线衍射等测试,确定化学结构式。如果有可能,进行人工合成,将从中药中提取分离所得样品与人工合成品进行全面比较来证明结构式的正确性。

㈡ 结构化学的测定方法

近代测定物质微观结构的实验物理方法的建立,对于结构化学的发展起了决定性的推动作用。X射线衍射方法和原理上相当类似的中子衍射、电子衍射等方法的发现与发展,大大地丰富了人们对物质分子(特别是在晶体中的分子)中原子空间排布的认识,并提供了数以十万种计的晶体和分子结构的可靠结构数据。基于对单质和简单的无机盐类(包括矿物)晶体的衍射测定,人们总结出并不断地精细化了有关原子和离子半径的数据。对于较为复杂的化合物晶体,也通过了衍射法测定了键长、键角等基本参数,还发现了原子之间键合方式的多样性和在不同聚集状态下分子间作用力方式的多样性,尤其是运用X射线晶体衍射方法测定了近三百种生物体中存在的蛋白质大分子结构,其中有些蛋白质的分子量达到十几万甚至几十万原子量单位。此外,通过晶体衍射的研究,使人们能够从分子和晶体结构的角度说明这些物质在晶态下的物理性质(如光学性质和电学性质)。
另一类测定结构的方法是谱学方法。谱学方法在提供关于分子能级和运动的信息,尤其是更精细的和动态的结构信息方面起着重要的作用。如分子振动光谱(红外和喇曼光谱)是鉴定物质分子的构成基团的迅速和有力的工具。因而被称为化学物质的“指纹”,与电子计算机高速信息处理功能结合起来,人们已能通过计算机的检索和识别很快地查明未知物样品的分子结构。红外喇曼光谱的理论处理,还能提供有关振动力常数等有关化学键特征的一些数据。其他谱学法有:核磁共振谱、顺磁共振谱、电子能谱(包括光电子能谱、X 射线光电子能谱、俄歇电子能谱)、质谱(见质谱法)、穆斯堡尔谱学、可见-紫外光谱、旋光谱、圆二色性谱(见圆二色性)以及扩展X射线吸收精细结构等。
物质的某些物理常数的测定,也能提供有关分子结构的某些整体信息,如磁化率、折射率和介电常数的测定等。此外,高放大率、高分辨率的电子显微镜还能提供有关物质表面的结构化学信息,甚至已能提供某些分子的结构形象。

㈢ 测定化学物质的结构

既然能够达到使用气质测定物质结构的程度,相信已经具有一定纯度。
如果该物质的化学结构完全未知,则需要测定几个仪器分析的谱图,综合解析来判断分子结构。

如果物质是有机化合物,可以作核磁共振氢谱、碳谱测试:选用CCl4、氘代氯仿等氘代溶剂,溶解样品,测得 H1-NMR,C13-NMR。如果经费容许,化学结构又比较复杂,可以继续作:碳氢-化学位移相关二维谱(CH-COSY).这样对完全解析NMR谱图、得出明确的分子结构有益。

如果物质是完全未知的,可以测红外光谱(IR)。在红外光谱中,很容易检测出:有没有羰基、C-O键、CHn基团、C=C、碳碳三键、碳氮三键等等基团。等到核磁共振氢谱、碳谱解析出一些可能分子结构后,红外光谱可以发挥鉴别、筛选、鉴定的功能。

质谱可以获得纯净物样品的分子量数据,分子结构中含有不含有卤素(F、Cl、Br、I)、磷(P)【含不含磷,在解析核磁共振氢谱和碳谱时就会有所觉察和判断!此处可以协同判断验证】等。在核磁共振氢谱和碳谱、红外光谱联合解析得到一些可能结构后,质谱往往能够发挥进一步筛选、检验的作用。

元素分析,费用较小,可以做做,从中计算CHNO的原子个数比例。其中,C、H、N是直接测量,100%减去CHN的成分就是O的。如果含有CHNO外的元素时,O的含量就不能获得。除非问清楚仪器还能不能给出S、P的含量数据,不能的话,就不必测定元素分析。

测定和解析,加上样品的制备、提纯,等等,可以构成一篇很充实内容的科研论文。在测定物质分子结构方面,还有核磁共振的其它许多测试,如:有助于分子结构谱图解析的特殊谱图测定,选择性去耦、更多的二维谱,可以有更深入的测试研究。如果和样品的其它研究结果和讨论相结合,这些内容完全可以被组织在几篇有分量的科研论文之中予以发表。祝你 成功!

㈣ 天然产物化学在结构研究中的主要方法有哪些

提纯后可参考有机化学物质的检测方法,主要是四大谱图:质谱,核磁,红外,紫外可见
另外哪键由于天然产物的手性,还要进行手性柱色谱或者手性反应后再分析
另外热重等不太常见的分析手段也是可以见稿伏到的
未分离提纯的简单产物,可以质谱色谱联用检测

除质色谱联用以外,这方面的检测通常还包括分离提纯,很复杂键缓携,建议多看此方面的专着

㈤ 化学研究的方法有哪些

有机化学研究手段的发展经历了从手工操作到自动化、计算机化,从常量到超微量的过程。
20世纪40年代前,用传统的蒸馏、结晶、升华等方法来纯化产品,用化学降解和衍生物制备的方法测定结构。后来,各种色谱法、电泳技术的应用,特别是高压液相色谱的应用改变了分离技术的面貌。各种光谱、能谱技术的使用,使有机化学家能够研究分子内部的运动,使结构测定手段发生了革命性的变化。
电子计算机的引入,使有机化合物的分离、分析方法向自动化、超微量化方向又前进了一大步。带傅里叶变换技术的核磁共振谱和红外光谱又为反应动力学、反应机理的研究提供了新的手段。这些仪器和x射线结构分析、电子衍射光谱分析,已能测定微克级样品的化学结构。用电子计算机设计合成路线的研究也已取得某些进展。
未来有机化学的发展首先是研究能源和资源的开发利用问题。迄今我们使用的大部分能源和资源,如煤、天然气、石油、动植物和微生物,都是太阳能的化学贮存形式。今后一些学科的重要课题是更直接、更有效地利用太阳能。
对光合作用做更深入的研究和有效的利用,是植物生理学、生物化学和有机化学的共同课题。有机化学可以用光化学反应生成高能有机化合物,加以贮存;必要时则利用其逆反应,释放出能量。另一个开发资源的目标是在有机金属化合物的作用下固定二氧化碳,以产生无穷尽的有。机化合物。这几方面的研究均已取得一些初步结果。
其次是研究和开发新型有机催化剂,使它们能够模拟酶的高速高效和温和的反应方式。这方面的研究已经开始,今后会有更大的发展。
20世纪60年代末,开始了有机合成的计算机辅助设计研究。今后有机合成路线的设计、有机化合物结构的测定等必将更趋系统化、逻辑化。

㈥ 你知道有哪些试验方法可测定分子的内部结构,并说出每种方法的功能和适用范围

分子结构,或称谨罩分子平面结构、分子形状、分子几何,建立在光谱学数据之上,用以描述分子中原子的三维排列方式。分子结构在很大程度上影响了化学物质的反应性、极性、相态、或晌散颜色、磁性和生物活性。 分子结构涉衫氏及原子在空间中的位置,与键结的化学键种类有关,包括键长、键角以及相邻三个键之间的二面角。

㈦ 分子结构是通过什么方式来知道的呢

原先是根据规律和组分猜测,到了20世纪多用谱的方法。
质谱:确定分子量,局部分子结构的质量
红外光谱:确定化学键的类型,识别特定基团
紫外光谱:确定特定的结构
核磁共振氢谱:识别该分子中氢原子(氕)的位置(非常重要),类似的技术也可以检测其它原子,如C-13,的位置
X射线衍射:测定晶体的结构
在这几种手段的帮助下,结合量子化学理论,和若干年来积累的一系列理论和经验,科学家们像侦探一样猜测,排除别的可能,最终搞定一种结构。
此外,特定的局部结构有特定的性质者清猜首型,在知道分子组分的情况下可以通过反应来猜测。对于大分子,可以通过化学反应拆成小分子再各个击破。正态此外,在自然界发现的复杂分子,往往人们会在实验室里合成出可能的结构,再检测哪种结构的特性和原分子一样,就是这种结构。
最毒的方法是放隧道扫描镜底下直接看,不过没听说有人这么干过。

㈧ 化学研究物质组成的方法有什么

化学是研究物质的组成、结构、性质、以及变化规律的科学,你是不是看到了这句话才连续问这几个问题?化学在高中阶段其实讲得很浅,比如研究硅单质,我们只要求掌握它的几个两性通性,至于它的组成只是书上给了一个图,仅此而已。再比如介绍原子分子结构的时候,也只简单的把大多数原子的成键方式说了一下,比如共价键,离子键,配位键,总之浅尝辄止,讲得好浅,背背就行了,我们不需要纠结这么多,更复杂的都是大学的东西。

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