Struktura chemiczna

Struktura chemiczna pięciotlenku fosforu w 2D

struktury chemicznej obejmuje określenie przez chemika geometrii cząsteczki oraz, jeśli jest to wykonalne i konieczne, struktury elektronowej cząsteczki docelowej lub innej substancji stałej. Geometria molekularna odnosi się do przestrzennego rozmieszczenia atomów w cząsteczce i wiązań chemicznych , które utrzymują atomy razem i może być reprezentowana za pomocą wzorów strukturalnych i modeli molekularnych ; pełne opisy struktur elektronowych obejmują określenie zajęcia orbitali molekularnych cząsteczki . Określenie struktury można zastosować do szeregu celów, od bardzo prostych cząsteczek (np. dwuatomowego tlenu lub azotu ), do bardzo złożonych (np. białek lub DNA ).

Tło

Teorie budowy chemicznej zostały po raz pierwszy opracowane między innymi przez Augusta Kekulé , Archibalda Scotta Coupera i Aleksandra Butlerova około 1858 r. Teorie te jako pierwsze stwierdzały, że związki chemiczne nie są przypadkowymi skupiskami atomów i grup funkcyjnych, ale raczej miały określony porządek zdefiniowany przez wartościowość atomów tworzących cząsteczkę, nadając cząsteczkom trójwymiarową strukturę, którą można określić lub rozwiązać .

Jeśli chodzi o budowę chemiczną, należy rozróżnić czystą łączność atomów w cząsteczce (budowę chemiczną), opis układu trójwymiarowego ( konfiguracja cząsteczkowa , zawiera np. informację o chiralności ) oraz precyzyjne określenie długości wiązań, kątów i skrętu kąty, czyli pełne przedstawienie (względnych) współrzędnych atomowych.

Przy określaniu struktur związków chemicznych dąży się na ogół do uzyskania przede wszystkim wzoru i stopnia wiązania między wszystkimi atomami w cząsteczce; jeśli to możliwe, poszukuje się trójwymiarowych współrzędnych przestrzennych atomów w cząsteczce (lub innej bryle).

Wyjaśnienie strukturalne

Metody, za pomocą których można określić strukturę cząsteczki, nazywane są wyjaśnianiem strukturalnym . Metody te obejmują:

Dodatkowe źródła informacji to: Gdy cząsteczka ma niesparowany spin elektronu w grupie funkcyjnej swojej struktury, można również wykonać spektroskopy ENDOR i rezonansu elektronowo-spinowego . Te ostatnie techniki stają się jeszcze ważniejsze, gdy cząsteczki zawierają atomy metali, a kryształy wymagane przez krystalografię lub określone typy atomów wymagane przez NMR są niedostępne do wykorzystania w określaniu struktury. Wreszcie, w niektórych przypadkach zastosowanie mają również bardziej specjalistyczne metody, takie jak mikroskopia elektronowa .

Zobacz też

Dalsza lektura