
3、【结构化学】(structural chemistry)化学的一个分支。在原子、分子水平上研究物质分子结构与组成的相互关系,以及结构和各种运动相互影响的学科。阐述物质的微观结构与宏观性能的相互关系,是直接应用多种近代实验手段测定分子静态、动态结构和静态、动态性能的实验科学。其任务是:从各种已知化学物质的分子结构和运动特征中,归纳出物质结构的规律性,还要说明某种元素的原子或某种基团在不同的微观化学环境中的价态、电子组态、配位特点等结构特征。结构化学一般从宏观到微观、从静态到动态、从定性到定量,分不同层次来认识客观的化学物质。演绎和归纳是结构化学研究的基本思维方法。相关内容测定方法
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。
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