现代波谱分析的应用及其进展.doc

现代波谱分析的应用及其进展 xxxxxxx xxx 关键词：紫外—可见光谱法；红外光谱法光谱法质谱分析法,取得了一系列成果，而后又产生了紫外光谱法红外光谱法光谱法质谱分析法,广泛应用于化学有机分子的确证、结构生物学蛋白质的三维结构研究、物质科学的固体成像以及医学疾病诊断等。 紫外—可见光谱法(UV) 紫外—可见光谱法是最早应用于有机结构鉴定的物理方法之一，也是化学分析常用的一种快速、简单的分析方法。广泛应用于有机、无机、生化、石油、药物、食品、环境等领域和国家经济部门。 1.1 检定物质 　　根据吸收光谱图上的一些特征吸收，特别是最大吸收波长虽ax和摩尔吸收系数是检定物质的常用物理参数。这在药物分析上就有着很广泛的应用。在国内外的药典中，已将众多的药物紫外吸收光谱的最大吸收波长和吸收系数载入其中，为药物分析提供了很好的手段。 1.2 纯度检验 1.3推测化合物的分子结构 1.4 氢键强度的测定 　　实验证明，不同的极性溶剂产生氢键的强度也不同，这可以利用紫外光谱来判断化合物在不 同溶剂中氢键强度，以确定选择哪一种溶剂 。 1.5 络合物组成及稳定常数的测定 1.6 反应动力学研究 1.7 在有机分析中的应用 　　有机分析是一门研究有机化合物的分离、鉴别及组成结构测定的科学，它是在有机化学和分析化学的基础上发展起来的综合性学科。 2. 红外光谱法红外光谱光谱法核磁共振分析能够提供三种结构信息：化学位移、偶合常数和各种核的信号强度比。通过分析这些信息，可以了解特定原子个数、化学环境、邻接基团的种类，甚至连分子骨架及分子的空间构型也可以研究确定，所以NMR在化学、生物学、医学和材料科学等领域的应用日趋广泛。并涌现了较多的新技术、新进展，如： 3. 1 　2DNMR 谱与有机结构分析 将1DNMR 自然推广,采用各种脉冲序列,在两个独立的时间域进行两次缚里叶变换得到两个独立的垂直频率坐标系的谱图,即2DNMR 谱图。 通过同核1H - 1H 全相关谱( TOCSY)研究分子结构中各种氢的相关关系,再通过异核相关谱(HMQC、HMBC) 来研究分子结构中碳与氢的互相键合与偶合关系, 还可以通过空间效应谱(NOESY) 来研究更为复杂的分子空间立体结构。 3. 2 　3DNMR 与结构生物学 3DNMR 是2DNMR 技术的发展,它主要应用于测定生物大分子尤其是蛋白质的三维结构,通过肽连接把一个氨基酸残基上的1H 磁化矢量转移到另一个氨基酸残基,通过3DNMR 方法进行序列归属。NMR 方法的精确性可以与晶体X - 衍射成像相媲美,而且NMR 方法的优越性在于测定的是溶液中的结构,从而可以研究对发挥蛋白质功能有重要作用的动力学过程。 3. 3 　固体NMR 与材料科学 针对固体化学位移的各向异性及自旋晶格驰豫时间很长的缺点,采用交叉极化魔角旋转(CP -MAS) 技术,通过样品的高速旋转、旋转轴与磁场方面夹角为54. 7 以及交叉极化等方法,使以上不足之处得以顺利解决,使NMR 在材料科学、矿物分析、表面吸附、聚合体陶瓷等方面具有独到的优势。 3. 4 　NMR 成像与医学诊断 随着2D、3DNMR 的发展, 人们很快认识到NMR 成像对研究人体和动物解剖具有巨大潜力。由于水含量和驰豫时间的差异,利用适当的NMR脉冲序列就可以区别不同的生物组织,获得有明显不同的正常和病理组织的图像，从而为研究人深层次的思维活动开辟了一新天地。 3.5 　NMR 在新药创制中的应用 新药创制是对新化合物合成、结构确认和生物活性发现的全过程。其中,新化合物来源主要有两种途径:一种是从天然产物中提取活性物质,另一种是人工化学合成。不管哪种方法,对新化合物进行分子结构确证是首先要解决的问题。NMR 则是最准确、较全面的确证手段。 4. 质谱分析法　　质谱法是它与色谱仪及计算机联用的方法，已广泛应用在有机化学、生化、药物代谢、临床、毒物学、农药测定、环境保护、石油化学、地球化学、食品化学、植物化学、宇宙化学和国防化学等领域。近年的仪器都具有单离子和多离子检测的功能，提高了灵敏度及专一性，灵敏度可提高到10。用质谱计作多离子检测，可用于定性分析，也可用于定量分析，用被检化合物的稳定性同位素异构物作为内标，以取得更准确的结果。 　　在无机化学和核化学方面，许多挥发性低的物质可采用高频火花源由质谱法测定。该电离方式需要一根纯样品电极。如果待测样品呈粉末状，可和镍粉混合压成电极。此法对合金、矿物、原子能和半导体等工艺中高纯物质的分析尤其有价值，有可能检测出含量为亿分之一的杂质。 利用存在寿命较长的放射性同位素的衰变来确定物体存在的时间,在考古学和地理学上极有意义。近年来质谱技术发展很快。随着质谱技术的发展,质谱技术的应用领域也越来越广。