光谱法
核磁共振波谱法(NMR):
原理:利用核磁共振现象,检测样品中核(如氢核、碳核)在外加磁场下的能跃迁,得到关于化学环境的信息。
应用:确定有机化合物的分子结构、官能团位置和空间构型。
红外光谱法(IR):
原理:利用分子振动吸收红外光,得到分子的振动频率信息。
应用:识别有机化合物中的官能团和化学键类型。
紫外-可见光谱法(UV-Vis):
原理:利用分子吸收紫外或可见光,导致电子跃迁,测定吸收光谱。
应用:确定共轭系统、分析化合物的光学特性和浓度。
拉曼光谱法(Raman):
原理:利用光子与分子振动相互作用引起的拉曼散射效应,得到分子的振动信息。
应用:分析分子的振动模式,补充红外光谱的信息。
质谱法
质谱法(MS):
原理:将样品离子化,然后根据质荷比(m/z)对离子进行分离和检测,得到质量谱图。
应用:确定分子量,分析分子结构、同位素分布和碎片离子。
色谱法
气相色谱-质谱联用(GC-MS):
原理:样品通过气相色谱柱分离后,进入质谱仪进行检测,结合色谱分离和质谱鉴定的优点。
应用:分析挥发性有机化合物的结构和成分。
液相色谱-质谱联用(LC-MS):
原理:样品通过液相色谱柱分离后,进入质谱仪进行检测,适用于不易挥发或热不稳定的化合物。
应用:分析复杂混合物中的成分,鉴定和定量有机分子。
衍射法
X射线晶体衍射法(XRD):
原理:利用X射线通过晶体时的衍射现象,得到三维电子密度分布,从而确定原子排列和分子结构。
应用:确定固体化合物的精确原子结构,广泛用于无机化学和材料科学。
其他方法
圆二色谱(CD):
原理:测量样品对圆偏振光的吸收差异,提供关于分子手性的信息。
应用:研究手性分子的结构和构象变化。
电喷雾电离质谱(ESI-MS):
原理:通过电喷雾将液体样品离子化,适用于分析大分子和生物分子。
应用:分析蛋白质、核酸、多肽等大分子的质量和结构。
冷冻电镜(Cryo-EM):
原理:将样品冷冻在液氮温度下,通过电子显微镜观察高分辨率的三维结构。
应用:研究生物大分子的详细结构,如蛋白质复合物、病毒颗粒等。