МОЛЕКУЛЯРНЫЙ АНАЛИЗ
,
установление качеств. и количеств. состава хим. соед. и их смесей.
При качеств. анализе смеси
хим. соед. обычно предварительно разделяют разл. методами (хроматографией, ректификацией,
кристаллизацией, экстракцией, осаждением, термич. диффузией и др.); затем для
разделенных в-в определяют т. наз. интегральные мол. признаки, к к-рым относятся
мол. масса, суммарный элементный состав, плотность, р-римость, т-ры фазовых
переходов, показатели преломления, потенциалы ионизации, а также спектры поглощения
электромагн. излучения, масс-спектры и т. п. Эти характеристики хим. соед. сопоставляют
с соответствующими константами и спектрами образцов сравнения, устанавливают
отсутствие депрессии (понижение и увеличение интервала) т-ры плавления смеси
идентифицируемого соед. и эталонного в-ва (т.е. известного в-ва, отождествляемого
с исследуемым). Часто определяют хроматографич. характеристики в-в (индексы
удерживания, объемы удерживания и др.); при этом одновременно идентифицируемое
в-во отделяется от др. компонентов смеси. Идентификацию можно считать достоверной
только в том случае, если совпадают неск. характеристик и констант идентифицируемого
и эталонного в-в. Наиб. эффективны комбинир. методы: хромато-масс-спект-рометрия,
сочетание высокоэффективной жидкостной хро-матографии и масс-спектрометрии,
сочетание газо-жидкост-ной или жидкостной хроматографии и ИК спектроскопии с
использованием преобразования Фурье и др. Соответствующие приборы снабжают микропроцессорами
и соединяют с ЭВМ, содержащими банки спектральных и др. аналит. данных. При
качеств. М. а. смеси в-в без предварит. разделения хим. соединения обнаруживают
по характерным хим. р-циям, спектрам поглощения, масс-спектрами и т.п. (см. Качественный анализ
).
Количеств. М. а. основан
на измерении величин, зависящих от кол-ва или концентрации определяемого хим.
соед.,-плотности, мол. массы, теплопроводности, интенсивности поглощения или
испускания электромагн. излучения и т.д. Наиб. распространены разл. хроматографич.
методы с использованием разнообразных детекторов. Для количеств. анализа смесей
орг. в-в (в частности, углеводородов) успешно применяют масс-спектрометрию и
хромато-масс-спект-рометрию.
Иногда под М. а. понимают
только установление строения хим. соединений. При этом сначала определяют его
эмпирич. ф-лу по данным качеств. и количеств. элементного анализа. Эмпирич.
ф-лу и мол. массу соединения можно также определить масс-спектрометрически,
напр. с помощью масс-спектрометрии высокого разрешения (погрешности измерения
масс ионов 10-4-10-5 атомных единиц). Спектроскопия в
видимой и УФ областях позволяет установить класс (тип) соединения, наличие в
его молекуле хромофоров. С помощью ИК спектроскопии осуществляют функ-цион.
анализ в-в. Большой объем информации о строении хим. соединения дает спектроскопия
ЯМР и масс-спектро-метрия. Совместное употребление данных ЯМР, оптических и
масс-спектров в подавляющем большинстве случаев позволяет однозначно установить
строение хим. соединения. Дополнительно используют рентгеноструктурный анализ,
рентгеноэлектронную спектроскопию и др. методы. Автома-тизир. системы установления
строения орг. в-в включают помимо набора спектральных, хроматографич. и комбинир.
приборов также ЭВМ, банки спектральных данных и пакеты программ для ЭВМ, позволяющие
обрабатывать полученные спектры, сравнивать их с данными банков, устанавливать
и использовать спектрально-структурные корреляции и т.п.
Лит.: Установление
структуры органических соединений физическими и химическими методами, пер. с
англ., кн. 1-2, М., 1967; Ульянов Г. П. [и др.], "Вестник АН СССР",
1978, № 3, с. 32-44; Полякова А. А., Молекулярный масс-спектральный анализ органических
соединений, М., 1983.
Б. Н. Колоколов, А.
А. Полякова.
|
