《单晶XRD分析》PPT课件.ppt
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1、单晶X-射线衍射Single Crystal X-ray Diffraction(SC-XRD)肖 康SC-XRDX-射射线线(X-ray)晶体晶体(Single crystal)X-ray的衍射的衍射(Diffraction)X-rayX-射射线线(X-ray),也叫,也叫伦伦琴射琴射线线,1895年由德国物年由德国物理学家理学家伦伦琴琴(W.C.Rntgen)发现发现。19世纪末20世纪初物理学的三大发现之一(X-射线-1895年、放射线-1896年、电子-1897年)。劳埃(Max van Laue,德国)布拉格 父子(W.H.Bragg,W.L.Bragg,法国)X-射射线线晶体晶体结
2、结构分析得到构分析得到发发展:无机、有机、生物大分子展:无机、有机、生物大分子X-rayeX-ray封闭式X-光管KLMNX-射线源常用常用Mo靶和靶和Cu靶靶常规结构测定,尤其是含有重金属的晶体结构测定通常使用 Mo光源蛋白质晶体结构分析/有机物/不含重原子的有机物绝对构型测定/小和弱的衍射体,使用Cu光源Mo靶靶特征X-射线白色X-射线X-射线源Cu 光源的散射强度光源的散射强度=6-10 倍倍Mo光源光源所以所以 60秒秒Mo光源的数据收集光源的数据收集 10秒秒Cu光源数据收集光源数据收集Cu光源对测试小或散射弱的晶体有很大的帮助光源对测试小或散射弱的晶体有很大的帮助应用方向应用方向M
3、oCu无机晶体无机晶体/有机金属配合物有机金属配合物大大/超分子超分子绝对构型(有机晶体)绝对构型(有机晶体)高压应用高压应用小小/衍射弱的晶体衍射弱的晶体蛋白质蛋白质电子密度电子密度强吸收晶体强吸收晶体准晶准晶粉末粉末u但是但是.pCu光源的吸收效应光源的吸收效应大于大于Mo光源光源p重金属重金属(Pt,Pb,Hg,Bi 等等)将导致强的吸将导致强的吸收效应。所以,常收效应。所以,常常使用常使用Mo光源来测光源来测试这类样品。试这类样品。晶体原子、分子或离子在空原子、分子或离子在空间间按一定按一定规规律周期重复地律周期重复地排列的固体排列的固体(周期性、周期性、长长程有序程有序)Bragg公
4、式d光程差光程差=2dsin衍射条件:衍射条件:=n (n=1,2,3)2dsin=n(n=1,2,3)Bragg公式公式掠射角 晶面间距 dX-Ray波长 X-ray衍射如何确定晶体结构(1)结结构因子构因子 晶胞中含两个原子晶胞中含两个原子1和和2;分数坐;分数坐标标:(x1y1z1),(x2y2z2);原子;原子散射因子散射因子:f1,f2;晶胞常数;晶胞常数:a,b,c。1和和2在在 hkl 衍射方向上的衍射方向上的2个个衍射波的合成振幅衍射波的合成振幅绝对值绝对值:结结构因子:衍射构因子:衍射强强度的大小度的大小 推广到推广到q个原子个原子:X-ray衍射如何确定晶体结构X-ray衍
5、射如何确定晶体结构七大晶系与十四种Bravais晶格立方立方四方四方正交正交六方六方三方三方单单斜斜三斜三斜SC-XRD diagramSolve the structure Collect data X-ray Diffractometerchemistry judgement+12X-rays Single crystalDiffraction pattern研究对象:一切可以结晶的物质研究对象:一切可以结晶的物质单晶衍射仪的组成测角仪测角仪-晶体定位平台晶体定位平台CCDCCD检测器检测器-特殊设计的数码特殊设计的数码相机相机-拍摄拍摄X X射线照片射线照片X X射线源射线源-产生产生X
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