Структурная хімія

Структурная хімія — раздзел хіміі, якая вывучае сувязь розных фізічных і фізіка-хімічных уласцівасцей розных рэчываў з іх хімічнай будовай і рэакцыйнай здольнасцю. Структурная хімія разглядае не толькі геаметрычную будову малекулы; вывучэнню таксама падвяргаюцца:

даўжыні хімічных сувязей
валентныя вуглы
каардынацыйныя лічбы
канфармацыі малекулы
канфігурацыі молекулы
эфекты ўзаемнага ўплыву малекул
араматычнасць малекул

Структурная хімія мае справу з прасторавымі структурамі малекул (у газападобным, вадкім або цвёрдым стане) і цвёрдых цел (з пашыранымі структурамі, якія не могуць быць падзелены на малекулы).

Вызначэнне хімічнай структуры ўключае ў сябе ўказанне малекулярнай геаметрыі і, калі магчыма і неабходна, электроннай структуры мэтавай малекулы або іншага цвёрдага рэчыва. Малекулярная геаметрыя адносіцца да прасторавага размяшчэння атамаў у малекуле і хімічных сувязей, якія ўтрымліваюць атамы разам, і можа быць прадстаўлена з дапамогай структурных формул і малекулярных мадэлей. Поўнае апісанне электроннай структуры ўключае ў сябе ўказанне занятасці малекулярных арбіталей малекулы.

Вызначэнне структуры можа прымяняцца да шэрагу мішэняў ад вельмі простых малекул (напрыклад, двухатамнага кіслароду або азоту) да вельмі складаных (напрыклад, такіх як бялок або ДНК).

Асноўныя задачы:

Фармулёўка агульных заканамернасцей адносін «структура — уласцівасць»
Вывядзенне агульных правіл аб тым, як хімічныя і фізічныя ўласцівасці кампанентаў матэрыі вызначаюць атрыманыя структуры (напрыклад, сувязь паміж электроннай канфігурацыяй будаўнічых блокаў крышталя і сіметрыяй атрыманай крышталічнай рашоткі).

Для высвятлення структуры выкарыстоўваецца шэраг розных метадаў. Трэба адрозніваць метады, якія высвятляюць толькі сувязь паміж атамамі, і метады, якія забяспечваюць дакладную трохмерную інфармацыю, такую як каардынаты атамаў, даўжыні сувязей і тарсійныя вуглы. Апошнія метады ўключаюць:

для газападобнага стану: газавая электронаграфія і мікрахвалевая спектраскапія
для вадкага стану: спектраскапія ЯМР (варта адзначыць, што атрымаць дакладную структурную інфармацыю з вадкасцей і раствораў усё яшчэ даволі складана ў параўнанні з газамі і крышталічнымі цвёрдымі целамі)
для цвёрдага стану: рэнтгенаграфія, дыфракцыя электронаў і нейтронаў

Для ідэнтыфікацыі сувязі і наяўнасці функцыянальных груп могуць быць выкарыстаны розныя метады малекулярнай спектраскапіі і спектраскапіі цвёрдага цела.

Літаратура

Бацанов С. С. Структурная химия. Факты и зависимости. — М.: Диалог-МГУ, 2000. — 292 с.
Мюллер У. Структурная неорганическая химия. — Долгопрудный: Издательский Дом «Интеллект». — 2010. — 352 с. ISBN 978-5-91559-069-3