螯合物分子組成及其結(jié)構(gòu)表征方法（一）
1. 光譜法
我們知道有機(jī)化合物可以用紫外(UV)、紅外(IR)、核磁共振(NMR)等來表征。這些光譜同樣適合于螯合物，只不過螯合物中因?yàn)楹兄行慕饘匐x子(或原子)，因此，螯合物的上述光譜測(cè)定和解析與有機(jī)化合物有所不同。
(1)紫外-可見吸收光譜
過渡金屬螯合物的紫外-可見吸收光譜主要是由于配體與金屬離子間的結(jié)合而引起的電子躍遷，因此也稱為電子光譜。利用紫外-可見光譜研究溶液中螯合物形成及其組成(摩爾比)的方法，應(yīng)用比較廣泛。測(cè)定不同比例下各種溶液的紫外-可見光譜，以最大吸收峰的吸光度為縱坐標(biāo)，摩爾比為橫坐標(biāo)，作圖，從而進(jìn)一步確定螯合物在溶液中的組成。這種利用紫外-可見光譜分析螯合物溶液組成的方法已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。
(2)紅外光譜
螯合物中金屬離子配位幾何構(gòu)型不同，其對(duì)稱性也不同。由于振動(dòng)光譜對(duì)這種對(duì)稱性的差別很敏感，因此通過測(cè)定螯合物的振動(dòng)光譜常常可以定性的推測(cè)螯合物的幾何構(gòu)型。需要指出的是有些振動(dòng)在沒有和金屬離子配位的自由狀態(tài)下是非紅外活性的，但是在螯合物中，由于與金屬離子的配位作用使其對(duì)稱性發(fā)生變化，從而轉(zhuǎn)變?yōu)榧t外活性的振動(dòng)，也就是說，在螯合物的紅外光譜中可以觀測(cè)到原來配體本身的紅外光譜中沒有的新峰。反過來說，由于這類新峰的出現(xiàn)可以間接地證明螯合物的形成。
(3)核磁共振譜
核磁共振(NMR)是目前最常用的譜學(xué)方法之一。NMR對(duì)螯合物的結(jié)構(gòu)表征和性質(zhì)研究也是一種非常有用的方法。金屬螯合物與有機(jī)化合物在NMR上的差別是由螯合物中所含金屬離子的性質(zhì)決定的。金屬離子對(duì)螯合物的影響大致可以分為兩類：一種是對(duì)螯合物NMR影響不大的離子-抗磁性金屬離子或稱反磁性金屬離子；另一種是對(duì)螯合物NMR影響很大的離子-順磁性金屬離子。所謂抗磁性金屬離子是指金屬離子中所有電子都成對(duì)，即沒有未成對(duì)電子存在。常見的抗磁性金屬離子有Pd(Ⅱ)、Pt(Ⅱ)、Cu(Ⅰ)、Ag(Ⅰ)、Zn(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)、Hg(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)以及堿金屬、堿土金屬離子等。含有抗磁性金屬離子螯合物的NMR與配體(有機(jī)化合物)的NMR相近，化學(xué)位移的位置和峰寬會(huì)發(fā)生一定的變化，但是變化不大。因此，常用來跟蹤、研究螯合物的形成。與抗磁性金屬離子相反，順磁性金屬離子中有未成對(duì)的電子存在，這些未成對(duì)電子對(duì)螯合物的NMR會(huì)產(chǎn)生很大的影響，其中一部分順磁性金屬離子會(huì)導(dǎo)致其配合物的NMR不可測(cè)。對(duì)這類無(wú)法用NMR研究的配合物可以用ESR(電子自旋共振)來研究。
2. X射線衍射晶體結(jié)構(gòu)分析法
研究螯合物結(jié)構(gòu)最直接和最有效的方法是X衍射晶體結(jié)構(gòu)分析。利用X射線衍射單晶結(jié)構(gòu)分析方法確定化合物結(jié)構(gòu)的步驟一般是這樣的：首先，要選擇適合的單晶。需要從培養(yǎng)出的單晶中挑選出一顆大小合適(太大的單晶要切成小的)、形狀完美、透明無(wú)裂紋的單晶；其次，將挑選出的單晶用粘接劑粘接到玻璃絲的頂端，即常說的黏晶體，然后固定到衍射儀上用于數(shù)據(jù)收集；最后，就是數(shù)據(jù)收集和結(jié)構(gòu)解析。
3. 元素分析
用元素分析儀，測(cè)定螯合物中金屬離子以及其他各原子的百分含量，再與理論值相比較，從而更準(zhǔn)確的確定螯合物的分子組成。是一種很有用的確定分子組成的方法。王瑞瑤等人在合成出三乙四胺六乙酸釓單核螯合物以后，就采用元素分析的方法，為確定螯合物分子組成提供有力根據(jù)。
4. 熱分析
熱分析儀是測(cè)定物質(zhì)在溫度變化時(shí)由于發(fā)生某種熱效應(yīng)如分解、化合、脫水、氧化還原等原因而引起的質(zhì)量增加或者減少，從而研究物質(zhì)的物理化學(xué)過程。對(duì)于含有溶劑、客體分子或模板劑的螯合物，通過測(cè)定除去這些溶劑、客體分子或模板劑前后樣品的粉末衍射圖來研究螯合物在除去這些分子后是否發(fā)生結(jié)構(gòu)上的變化，從而判斷螯合物的穩(wěn)定性等。一般首先選擇根據(jù)差熱和熱重量分析結(jié)果判斷失去這些溶劑、客體分子或模板劑的溫度，然后在加熱抽真空的條件下除去這些分子，并再次測(cè)定樣品的差熱和熱重圖來確定這些分子是否完全被除去。從而確定螯合物晶體中是否含有結(jié)晶水，為確定螯合物的分子組成提供依據(jù)。
以上是誠(chéng)志實(shí)業(yè)對(duì)螯合物分子組成及其結(jié)構(gòu)表征方法的簡(jiǎn)單介紹，希望對(duì)大家有所幫助。鄭州市誠(chéng)志實(shí)業(yè)有限公司是一家從事精細(xì)化工和生物酶產(chǎn)品的研究、開發(fā)、生產(chǎn)與銷售的現(xiàn)代科技企業(yè)。提供的產(chǎn)品主要有：雙氧水穩(wěn)定劑、氧漂加強(qiáng)劑、漂白活化劑、雙氧水促進(jìn)劑、螯合劑、蒸煮助劑、污水脫色劑、硅酸鈉取代劑等。歡迎前來咨詢、了解。咨詢熱線：18638757165，李經(jīng)理。更多雙氧水穩(wěn)定劑信息請(qǐng)登錄：http://m.shdmwl.cn
