分子组成、结构的测定和分子工程学
来源:分子组成、结构的测定和分子工程学
发表者:环保清洗网
发表时间:2008-09-24
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从自然界分离出或在实验室合成,要想知道其组成及结构,最快捷的方法是使用质谱仪(NMR)来进行测定,它可以测定出该分子的相对分子质量、确定其分子组成,揭示分子总各种原子的连接方式,推断出简单分子里原子的排列方式。此外,红外吸收光谱是鉴定功能团的常用方法;紫外吸收光谱特别用于鉴定含有不饱和键(π电子)的功能团。对于分子晶体物质,还可以用x-射线衍射来测定分子的结构。
“分子设计”是指根据某种特定需要,设计出具有该性能的分子结构。目前已积累了大量的的分子结构、晶体结构、能谱及各种物化数据并编制成数据库;量子化学、分子动力学、分子热力学等理论同光学计算机技术与图象显示技术相结合,为分子技术提供了进行高效理论计算和结构表达的条件,因而在化合物分子设计、药物设计、催化剂设计、材料设计、生物活性物质设计等方面发展较快。例如,天然蛋白质在人为条件下(如工业生产常用的高温高压条件)往往显示不出其在自然条件下的最佳功能,因而需要对蛋白质进行改性(如提高耐热、耐酸稳定性和活性,降低副作用等)设计。 据报道1993年北京大学结构化学研究室已着手研制蛋白质分子设计系统,内含蛋白质结构信息相关数据库和蛋白质分子设计程序包二部分。
“分子工程”泛指根据某种特定需要,在分子水平上实现结构的设计和施工(亦即从分子结构出发,研制乃至投产)。例如,吉林大学徐如人根据我国炼油工业、石油化工与精细化工的实际需要,以及催化反应对催化材料微孔晶体结构的要求,设计出晶体孔道模型,在借孔道数据库的帮助来选择与制定晶体孔道理想结构模型及相应的理论图谱,并根据设计的合成方案在非水体系中合成出目前国际上具有极大环数孔道结构的磷酸铝(JDF-20)晶体,为进一步设计合成具有特大孔道结构的硅铝酸盐分子筛催化材料创造了条件。
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