Организованный способ упорядочения и сортировки молекул.
Химическая структура молекулы – это пространственное расположение ее атомов и их химических связей. Его определение включает в себя определение химиком геометрии молекулы и, если это возможно и необходимо, электронной структуры целевой молекулы или другого твердого вещества. Молекулярная геометрия относится к пространственному расположению атомов в молекуле и химическим связям , которые удерживают атомы вместе, и может быть представлена с помощью структурных формул и молекулярных моделей ; [1] полное описание электронной структуры включает указание занятости молекулярных орбиталей молекулы . [2] [3] Определение структуры может применяться к широкому спектру объектов: от очень простых молекул (например, двухатомного кислорода или азота ) до очень сложных (например, таких как белок или ДНК ).
Фон
Теории химического строения были впервые разработаны Августом Кекуле , Арчибальдом Скоттом Купером и Александром Бутлеровым , среди других, примерно в 1858 году . [4] Эти теории первыми заявили, что химические соединения представляют собой не случайный кластер атомов и функциональных групп, а скорее имел определенный порядок, определяемый валентностью атомов , составляющих молекулу, что придавало молекулам трехмерную структуру, которую можно было определить или решить.
Что касается химической структуры, следует различать чистую связь атомов внутри молекулы (химический состав), описание трехмерного расположения ( молекулярная конфигурация включает, например, информацию о хиральности ) и точное определение длин связей, углов и торсионные углы, т.е. полное представление (относительных) координат атома.
При определении структуры химических соединений обычно стремятся получить, в первую очередь, как минимум, структуру и степень связей между всеми атомами в молекуле; когда это возможно, ищут трехмерные пространственные координаты атомов в молекуле (или другом твердом теле). [5]
Структурное объяснение
Методы, с помощью которых можно определить структуру молекулы, называются структурными выяснениями . Эти методы включают в себя:
Дополнительные источники информации: Когда молекула имеет неспаренный электронный спин в функциональной группе ее структуры, также могут быть выполнены спектроскопии ENDOR и электронно-спинового резонанса . Эти последние методы становятся тем более важными, когда молекулы содержат атомы металлов и когда кристаллы, необходимые для кристаллографии, или определенные типы атомов, необходимые для ЯМР, недоступны для использования при определении структуры. Наконец, в некоторых случаях применимы и более специализированные методы, такие как электронная микроскопия .
^ Хааланд, Арне (2008). Молекулы и модели: молекулярные структуры соединений элементов основных групп. Оксфорд: Издательство Оксфордского университета. ISBN 978-0-19-923535-3. ОСЛК 173809048.
^ Вайнхольд, Фрэнк; Лэндис, Кларк Р. (2005). Валентность и связь: взгляд донора-акцептора на орбитальную орбиту естественной связи. Кембридж, Великобритания: Издательство Кембриджского университета. ISBN0-521-83128-8. ОСЛК 59712377.
^ Гиллеспи, Рональд Дж.; Попелье, Пол Л.А. (2001). Химическая связь и молекулярная геометрия: от Льюиса к электронной плотности. Нью-Йорк: Издательство Оксфордского университета. ISBN0-19-510495-1. ОСЛК 43552798.
^ 36-й конгресс немецких врачей и ученых 1861 г.
↑ Уэллс, AF (Александр Франк), 1912- (12 июля 2012 г.). Структурная неорганическая химия (Пятое изд.). Оксфорд. ISBN978-0-19-965763-6. ОСЛК 801026482.{{cite book}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка ) CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )
^ Аб Ранкин, Дэвид WH (2 января 2013 г.). Структурные методы в молекулярной неорганической химии. Моррисон, Кэрол А., 1972-, Митцель, Норберт В., 1966-. Чичестер, Западный Суссекс, Великобритания. ISBN978-1-118-46288-1. ОКЛК 810442747.{{cite book}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка )
^ Глускер, Дженни Пикворт. (1994). Анализ кристаллической структуры для химиков и биологов. Льюис, Митчелл, Росси, Мириам. Нью-Йорк: ВЧ. ISBN0-89573-273-4. ОСЛК 25412161.
дальнейшее чтение
Галлахер, Уоррен (2006). «Лекция 7: Определение структуры методом рентгеновской кристаллографии». Chem 406: Биофизическая химия (PDF) (самоизданные конспекты курса). О-Клер, Висконсин, США: Университет Висконсина-О-Клэр, факультет химии . Проверено 2 июля 2014 г.
Уорд, Южная Каролина; Лайтфут, член парламента; Бруно, Эй Джей; Грум, Чехия (1 апреля 2016 г.). «Кембриджская структурная база данных». Acta Crystallographica Раздел B. 72 (2): 171–179. дои : 10.1107/S2052520616003954 . ISSN 2052-5206. ПМЦ 4822653 . ПМИД 27048719.