Приложения молекулярной спектроскопии

ПРИЛОЖЕНИЯ МОЛЕКУЛЯРНОЙ СПЕКТРОСКОПИИ [c.289]

Приложения молекулярной спектроскопии 295 [c.295]

Приложения молекулярной спектроскопии 299 [c.299]

Приложения молекулярной спектроскопии [c.435]

Вряд ли можно назвать другой раздел физических или химических наук, который имел бы столь обширную и столь детально разработанную теорию, как атомная и молекулярная спектроскопия. С другой стороны, современная спектроскопия располагает весьма разнообразными методами исследования, каждый из которых быстро развивается и имеет особую специфику в отношении аппаратуры, области приложения, объектов исследования, обработки и интерпретации экспериментальных данных, возможностей решения теоретических и практических проблем. [c.5]

Содержащиеся в Приложении примеры очистки растворителей предназначаются для студентов, специализирующихся по применению молекулярной спектроскопии в химии и проходящих практикум по синтезу органических препаратов по особой программе. [c.4]

Среди многочисленных и разнообразных применений молекулярной спектроскопии для решения химических задач особое место занимает использование спектроскопических методов для установления строения молекул. Для химика, владеющего как современной техникой, так и теорией спектроскопии, этот метод, является мощным средством изучения структуры вещества и природы химической связи. Ие имея возможности даже коротко рассмотреть все бесчисленное многообразие подобных приложений спектроскопии, остановимся лишь на общих принципах лежащих в, основе постановки и решения структурно-спектроскопических задач, проиллюстрировав это примерами из области колебательной спектроскопии. [c.111]

СЕЛЕКТИВНАЯ ФУРЬЕ-СПЕКТРОСКОПИЯ ЯМР И ЕЕ ПРИЛОЖЕНИЕ К ИССЛЕДОВАНИЮ ПРОЦЕССОВ МОЛЕКУЛЯРНОЙ ДИНАМИКИ [c.144]

Настоящий подраздел посвящен аналитическому приложению УФ- и видимой молекулярной абсорбционной спектроскопии [1-138]. [c.223]

Эти методы спектроскопии, свободной от доплеровского уширения, основаны на одновременном взаимодействии молекул с двумя электромагнитными полями. Они были успешно использованы как в видимой, так и в инфракрасной областях [143]. Допустим, что монохроматическая волна лазера 1 настроена на центральную частоту Vl2 молекулярного перехода (рис. 5.11). Верхний уровень 2 заселяют молекулы только с компонентами скорости 112 = 0 А Ог (см. рис. 5.9, а и разд. 5.2.4.2). Если приложенное к молекулам второе электромагнитное поле (излучение другого лазера, микроволновое иоле или радиочастотное поле) подстраивается к частоте V2з, то молекулы, находящиеся на уровне 2, способны возбуждаться до уровня 3. Этот двойной [c.281]

Широким полем приложения аналитических лазерных методов является исследование загрязнения воздуха. До настоящего времени разработано несколько таких методов. Молекулярные примеси идентифицируют либо по колебательно-вращатель-ным спектра.м поглощения [163], либо по индуцированной лазерным излучением флуоресценции в видимой или ультрафиолетовой области спектра [164]. В некоторых случаях для обнаружения использовали спектроскопию комбинационного рассеяния [165], хотя ее чувствительность ниже из-за низкой интенсивности сигнала комбинационного рассеяния. [c.286]

Анализируя данные феноменологических исследований, Жур-ков [8] пришел к важному выводу о том, что молекулярный механизм разрушения полимеров заключается в термофлуктуационном разрыве химических связей в макромолекулах. Это означает, что внешняя приложенная сила выполняет подготовительную роль, снижая потенциальный барьер разрыва связей, тогда как окончательное рассоединение атомов выполняется за счет теплового движения. Методами ЯМР, ЭПР, ИК-спектроскопии, масс-спектроско-пии, дифракции рентгеновских лучей и другими было установлено, что распределение напряжений на связях происходит неравномерно. Под действием тепловых флуктуаций разрывается небольшая часть сильно перенапряженных связей. [c.241]

Количественный молекулярный анализ по инфракрасным спектрам поглощения обычно применяют к смесям, которые состоят из невзаимодействующих и неассоциирующих компонентов. В этом случае инфракрасный спектр системы получается аддитивно из спектров ее отдельных составляющих. Количественный анализ взаимодействующих компонентов относится к области кинетики химических реакций. Приложение спектроскопии к исследованию кинетики реакций изложено в разделе IV ( 94). Описанный там метод полностью применим и к инфракрасным спектрам. [c.271]

Для практических приложений метода МО, особенно в молекулярной спектроскопии, важно сопоставление рассчитанных энергий возбуждения и потенциалов ионизации молекул с опытными значениями. Обе указанные величины, строго говоря, должны определяться как разность полных энергий возбужденной молекулы или ее положительно заряженного иона и ее основного состояния. Если в основном состоянии молекула обладает заполненной оболочкой (5 = 0), то при возбуждении или ионизации ее оболочка становится открытой (5 0), а для таких систем уравнения ССП МОЛКАО значительно усложняются . [c.187]

На этом фоне особенно остро ощущается явный недостаток литературы на русском языке, где были бы в доступной форме обобщены практика и аналитические приложения ИК-спектроскопии (вопросы структурно-группового анализа освещены хорошо). Фактически имеются только книга В. М. Чулановского Введение в молекулярный спектральный анализ (М.—Л. ГИТТЛ, 1951) и переводная книга И. Кесслера Методы инфракрасной спектроскопии в химическом анализе (М. Мир, 1964), хотя принципы количественных измерений ИК-полос поглощения в условиях инструментальных искажений начинали разраба- [c.5]

Второй подход — метод молекулярных орбиталей (МО) в конечном счете изображает молекулу как результат взаимодействия всех валентных адектронов со всеми ядрами. Такой подход позволяет лучше объяснить многие свойства органических молекул на основе теории МО созданы и успешно применяются различные варианты расчетов распределения электронной плотности в молекулах. Теория МО весьма плодотворна в приложении к возбужденным состояниям молекул, а поэтому особенно важна для фотохимии, спектроскопии. [c.39]

С-29 Селективная Фурье-спектроскопия ЯМР и ее приложение к исследованию процессов молекулярной динамики. Ростов-на-Дону Изд-во СКНЦ ВШ, 2002. 144 с. ил. [c.2]

За последнее десятилетие метод ЛМР постепенно занял ведущее положение в биохимических и биофизических исследованиях. Как в органической химии, так и в биохимии ЯМР-спектроскопии является прежде всего аналитическим методом, с помощью которого можно либо подтвердить, либо опровергнуть предполагаемую структуру вновь синтезированных соединений. Кроме этой области примененияЯМР, ориентированной прежде всего на химические приложения метода, можно получить также информацию о пространственном расположеш1и атомов, конфигурации биологически важных молекул и молекулярных комплексов. Такая информация позволяет внести существенный вклад в выяснение механизмов ферментативных превращений и путей прохождения биохимических реакций (табл.2.1). [c.53]

В этой главе обсудим проблемы ЯМР-спектроскопии биологически важных молекул. Это направление ЯМР наряду с 1п-у1уо-спектроскопией является одним из главных приложений ЯМР в биологии. Особенностью спектров ЯМР таких объектов является прежде всего их сложность, возрастающая по мере увеличения числа атомов, входящих в состав этих молекул. Кроме того, с увеличением молекулярной массы резонансные линии все более уширяются, что, очевидно, уменьшает разрешение спектров и чувствительность метода. [c.97]

Основные принщ1пы времяразрешенной спектроскопии были известны еше десятилетия назад. Однако быстрое развитие средств вычислительной техники и более сложной электроники помогло реализовать идеи, которые существовали прежде только в теории. Богатый арсенал мощных импульсных методов позволил спектроскопистам завоевать новые впечатляющие области приложений. ЯМР стал одним из наиболее плодотворных аналитических методов с чрезвычайно широкой областью применений — от физики твердого тела вплоть до всех отраслей химии, молекулярной биологии и медицинской диагностики. [c.21]

Большой инт )ес для широкого круга читателей представит обзор Б.Е. Конвея "Специальные методы изучения электродных процессов и электрохимической адсорбции" (глава 5). В электрохимии уже давно ощущается острая потребность в использовании новых физических методов исследования границы раздела фаз, поскольку только они могут позволить перейти от феноменологического описания поверхности на атомно-молекулярный уровень. Соответствующая обзорная литература на русском языке практически отсутствует. Поэтому статья Б.Е. Конвея, содержащая обширную библиографию, приобретает особую ценность. Значительная часть обзора посвящена оптическим методам исследования поверхности электродов. Подробно изложена эллипсомет-рия - от математических основ до приборов и приложений. Далее описан метод электрооиражения и спектроскопия внутреннего отражения в прозрачных электродах. Специальный раздал отведен дифракции рентге новских лучей на поверхности электродов. Описаны методические успехи в исследованиях адсорбции и электродных процессов. Особо рассмотрен радиоизотопный метод и его различные приложения. Кратко обсужден фотоэффект и его использование в исследованиях по электро. химической кинетике. В конце главы дается ряд новейших методов, среди которых отметим накопительную рефлектометрию. [c.6]

Частоты и V,, симметричное и асимметричное колебания растяжения ОН. Эти колебания идентифицируются с поглощением вблизи 3600 см в парах, 3400 см в жидкости и 3200 см ъ твердом теле. Аналогичная частота, обусловленная растяжением ОН, наблюдается и для воды. Частота этой полосы изменяется примерно на 1/1/2 при переходе от перекиси водорода к перекиси дейтерия, а это подтверждает, что она обусловлена движением атома водорода. Для молекулы воды в паровой фазе частоты симметричной и антисимметричной вибраций ОН разделены примерно на 100 волновых чисел, что обусловлено жестким сочетанием гидроксильных групп. Близкое совпадение, или вырожде-1П1е, этих колебаний в перекиси водорода приписывается слабому сцеплению между гидроксильными группами. Такое предположение, как обнаружил Тей-, 1ор, подтверждается тем, что комбинационная полоса 3200 см в твердой фазе может быть расщеплена на два максимума, разделенных примерно на 130 см и что приблизительно такое же расстояние наблюдается и в растворе. Правда, вполне возможно, что при переходе из парообразного состояния в конденсированную фазу единичная частота ОН расщепляется на ряд составляющих компонент в связи с эффектами молекулярной ассоциации, но в этих условиях вряд ли возможно такое большое расстояние между составляющими линиями. Поскольку в паровой фазе такого разделения не наблюдается, трудно точно определить правильную величину для невозмущенной молекулы. Оио не должно быть столь велико, как в конденсированных фазах, и невозможность обнаружения его в парах показывает, что расщепление лежит в пределах обычной точности для инфракрасной спектроскопии. Колебания и правильнее всего отождествить с к(5лебанием при 3610 см [66]. Приложение правила Бэджера дает величину 0,98 Л для длины связи О—Н. [c.279]

Автоматизация на базе ЭВМ охватила все направления спектрального приборостроения. Повышение точности измерений за счет оптимизации работы приборов, накопления и обработки сигналов, использования эталонных спектров окажет значительное влияние на развитие спектроскопии. Появилась возможность регистрировать и истолковывать недоступные ранее детали спектров, поэтому значительно повысилась их потенциальная информативность, особенно в случае спектров молекул. В ИК-области стали доступными измерения спектров поглощения водных растворов, что особенно важно для биологических приложений спектроскопии. Ожидается значительное продвижение в области количественного молекулярного анализа, в том числе с использованием проб малого объема. В ближайшие годы следует ожидать реали-I зации и широкого использования всех этих возможностей. [c.17]

Настояихая книга является первым томом в предполагаемой к выпуску серии изданий, посвященных успехам спектроскопии как в части ее общих научных основ, так и ее многочисленных приложений в различных областях научных исследований и технике. Современная спектроскопия, теоретической базой которой служит квантовая механика, является главным источником нащих знаний о строении атомов, молекул, атомных и молекулярных ионов, радикалов. [c.5]

Возмущающий электростатический потенциал электрического квадрупольного момента ядра нарушает сферическую симметрию замкнутых оболочек и наводит в них конечный квадрупольный момент. Взаимодействие валентного электрона с этим индуцированным квадрупольным моментом приводит к изменению константы квадрупольного взаимодействия. Такой же эффект производит валентный электрон, создавая тем самым конечный градиент поля на ядре. Эти два дополнительных непрямых взаимодействия можно учесть путем умножения e Qg . на (1 —уоо). При этом дается выражением (5-5) уоо — так называемый фактор Штернхаймера для свободного атома. Если уоо > О, то эта величина выражает экранирующий эффект внутренней оболочки электронов, если Уоо < О, то антиэкранирующий. В приложении I перечислены известные значения уоо для атомов и ионов. Учет фактора Штернхаймера особенно важен для ионных кристаллов, в которых градиент электрического поля вызывается, в основном, зарядами соседних ионов, так как для р-электронов и зарядов, внешних по отношению к атому, фактор Штернхаймера различен. В молекулярных кристаллах с ковалентными связями влияние 7 0 на градиент электрического поля в месте атомного ядра в молекуле (создаваемого в основном р-электронами) и в свободном атоме предполагается одним и тем же [2]. Поскольку можно определять из данных спектроскопии атомных пучков и оптических спектров, то особой поправки на (1 — уоо) при вычислениях и теоретических оценках в этих случаях не требуется. [c.70]

Напряжение, необходимое для создания определенного электрического заряда на пластинах конденсатора, обратно пропорционально диэлектрической проницаемости среды, окружающей пластины конденсатора. Таким образом, диэлектрическую проницаемость данного вещества можно измерить, а из полученного значения на основании теории, разработанной в 1914 г. П. П. Дебаем, можно рассчитать дипольный момент молекул (приложение XIII). С высокой точностью значения дипольных моментов можно определить также по данным микроволновой спектроскопии и методом резонанса в молекулярном пучке. [c.166]

Из большого разнообразия научных и практических проблем, для решения которых успешно используется спеткроскопия спонтанного КР, редактор и авторы отобрали лишь несколько и сосредоточили свое внимание на рассмотрении 1) приложения спектроскопии КР в неорганической и координационной химии, 2) спектроскопии электронного КР, 3) спектров КР высокого разрешения газов, 4) спектров КР молекулярных кристаллов и 5) спектров КР ионных, ковалентных и металлических кристаллов. В соответствии с этим монография состоит из пяти глав, написанных известными учеными, каждый из которых непосредственно работает в одном из названных разделов. [c.8]

Этот метод измерения спектра поглощения с помощью изменения давления называется оптоакустической спектроскопией, а сама измерительная установка известна как спектрофон. Многие годы в ней использовались обычные источники света [25, 26], но только применение лазеров сделало оптоакустический метод крайне чувствительным и ценным методом инфракрасной спектроскопии. Большая мощность инфракрасных лазеров обеспечивает высокую чувствительность, а хорошая коллимация пучка позволяет сконцентрировать энергию возбуждения в маленьком объеме образца. Высокая чувствительность современных лазерных спектрофонов позволяет обнаруживать следы молекулярных примесей в газах при их концентрациях намного ниже 1 ч. на млн. Поэтому в последние годы этот метод привлекал все большее внимание. Было опубликовано несколько обзоров [27—29], в которых обсуждаются основные принципы метода, его преимущества и ограничения, а также ряд его приложений. [c.253]

Вместо перестройки частоты излучения лазера по молекулярным линиям поглощения часто можно сдвигать молекулярные уровни с помощью внешнего магнитного или электрического поля так, чтобы получить совпадение между линиями генерации с фиксированной частотой и врашательными или вращательно-колебательными переходами [73, 74]. Вращательные уровни парамагнитных молекул, находящихся внутри резонатора лазера, могут быть, например, сдвинуты с помощью эффекта Зеемана при приложении магнитного поля так, что они совпадут с линиями генерации в дальней инфракрасной области, в результате чего возникает резонансное поглощение лазерного излучения. Резонанс фиксируется по уменьшению мощности генерации лазера. Лазерная спектроскопия магнитного резонанса — один из наиболее чувствительных методов обнаружения молекул и свободных радикалов. Впервые этот метод был применен к Ог [75], а впоследствии к другим стабильным молекулам N0, КОг и НгО и свободным радикалам ОН, СН и НСО [76]. [c.264]

В, настоящей главе рассмотрено взаимодействие инфракрасного излучения с колебаниями кристаллических решеток. В зависимости от типа решетки — ионного, ковалентного, молекулярного или решетки с дефектами — в кристаллах может наблюдаться поглощение различного характера, например поглощение остаточных лучей, многофо-нонное, а также поглощение, индуцированное дефектами решеток. Соответствующие спектры рассмотрены в теоретической части главы затем следует раздел, в котором приведены наиболее характерные примеры практических приложений теоретических выводов. ИК-спектроскопия позволяет получить разностороннюю информацию о строении кристалла и силах, действующих в пределах кристаллической решетки. Большая часть обсуждаемых результатов получена из измерений ИК-спектров в той или иной форме (пропускание, отражение, поглощение). Однако там, где это необходимо, привлечены также данные по спектрам комбинационного рассеяния и особенно рассеяния медленных нейтронов, которые существенно дополняют ИК-спектры. [c.218]

ПОЛЯ лигандов. Монография Ватанабе [7] по применению операторных методов в теории поля лигандов является новым учебником, который заполняет пробел между элементарной квантовой механикой и теоретическими работами, выполняемыми в настоящее время для систем переходных металлов, йергенсен написал две монографии, в одной из которых [8] с точки зрения теории поля лигандов обсуждаются данные оптической спектроскопии до 1960 г., тогда как во второй [9] дан обзор общей научной литературы по комплексам переходных металлов до 1964 г. йергенсену принадлежат также три обширные обзорные статьи. Двумя наиболее интересными в рамках данного обзора являются статья по развитию взглядов на нефелоауксетичёские ряды и анализу литературных данных до 1963 г. [10], а также обзорная статья по дальнейшему расширению области применения теории поля лигандов в оптической спектроскопии [11]. Третья обзорная статья более общего характера посвящена вопросу использования спектроскопии для изучения природы химической связи [12]. Применение теории групп в теории поля лигандов проиллюстриро вано Коттоном [13]. Накамото [14] всесторонне рассмотрел теорию и приложения (до 1963 г.) инфракрасной спектроскопии в химии переходных металлов. Драго [15] представил хотя и вводное по характеру, но достаточно подробное обсуждение применения физических методов в химии переходных металлов. Бальхаузен и Грей [16] опубликовали свои лекционные записи по теории молекулярных орбиталей, включающие приложение теории молекулярных орбиталей к соединениям переходных металлов. В частности, оптическая и инфракрасная спектроскопия, а также теория поля лигандов нашли отражение в исчерпывающих авторитетных обзорах, поэтому в настоящей книге они не будут рассматриваться. Мы представим лишь основные идеи, необходимые для сопоставления с данными по электронному парамагнитному резонансу. Обсуждение прежних достижений метода электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) нашло отражение в предшествующих обзорах и также не [c.8]

Уже отмечалось, что изучаемые эффекты чрезвычайно малы. Рассматриваемый метод является одним из разделов ЯМР-спектроскопии обычно его называют ЯМР высокого разрешения. Выше уже было показано, что спектры ЯМР высокого разрешения можно записывать только в том случае, когда молекулярное движение достаточно интенсивно, чтобы усреднить межмоле-кулярные магнитные дипольные взаимодействия. Другой источник уширения полос спектра, могущий смазать исследуемую картину,— неоднородность и нестабильность приложенного магнитного поля. Эти нежелательные эффекты сводятся к минимуму путем тщательного коиструирования установки и умелой работы на ней. Эффективная однородность магнитного поля может быть еще более повышена при механическом вращении образца с умеренной скоростью, обычно порядка 1000 об/мин. Если угловая скорость вращения достаточно высока, то при этом образец чувствует среднюю напряженность поля. [c.267]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология