螯合物分子组成及其结构表征方法（一）

1. 光谱法

   我们知道有机化合物可以用紫外(UV)、红外(IR)、核磁共振(NMR)等来表征。这些光谱同样适合于螯合物，只不过螯合物中因为含有中心金属离子(或原子)，因此，螯合物的上述光谱测定和解析与有机化合物有所不同。

(1)紫外-可见吸收光谱

   过渡金属螯合物的紫外-可见吸收光谱主要是由于配体与金属离子间的结合而引起的电子跃迁，因此也称为电子光谱。利用紫外-可见光谱研究溶液中螯合物形成及其组成(摩尔比)的方法，应用比较广泛。测定不同比例下各种溶液的紫外-可见光谱，以最大吸收峰的吸光度为纵坐标，摩尔比为横坐标，作图，从而进一步确定螯合物在溶液中的组成。这种利用紫外-可见光谱分析螯合物溶液组成的方法已经得到了广泛的应用。

(2)红外光谱

   螯合物中金属离子配位几何构型不同，其对称性也不同。由于振动光谱对这种对称性的差别很敏感，因此通过测定螯合物的振动光谱常常可以定性的推测螯合物的几何构型。需要指出的是有些振动在没有和金属离子配位的自由状态下是非红外活性的，但是在螯合物中，由于与金属离子的配位作用使其对称性发生变化，从而转变为红外活性的振动，也就是说，在螯合物的红外光谱中可以观测到原来配体本身的红外光谱中没有的新峰。反过来说，由于这类新峰的出现可以间接地证明螯合物的形成。

(3)核磁共振谱

   核磁共振(NMR)是目前最常用的谱学方法之一。NMR对螯合物的结构表征和性质研究也是一种非常有用的方法。金属螯合物与有机化合物在NMR上的差别是由螯合物中所含金属离子的性质决定的。金属离子对螯合物的影响大致可以分为两类：一种是对螯合物NMR影响不大的离子-抗磁性金属离子或称反磁性金属离子；另一种是对螯合物NMR影响很大的离子-顺磁性金属离子。所谓抗磁性金属离子是指金属离子中所有电子都成对，即没有未成对电子存在。常见的抗磁性金属离子有Pd(Ⅱ)、Pt(Ⅱ)、Cu(Ⅰ)、Ag(Ⅰ)、Zn(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)、Hg(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)以及碱金属、碱土金属离子等。含有抗磁性金属离子螯合物的NMR与配体(有机化合物)的NMR相近，化学位移的位置和峰宽会发生一定的变化，但是变化不大。因此，常用来跟踪、研究螯合物的形成。与抗磁性金属离子相反，顺磁性金属离子中有未成对的电子存在，这些未成对电子对螯合物的NMR会产生很大的影响，其中一部分顺磁性金属离子会导致其配合物的NMR不可测。对这类无法用NMR研究的配合物可以用ESR(电子自旋共振)来研究。

2. X射线衍射晶体结构分析法

   研究螯合物结构最直接和最有效的方法是X衍射晶体结构分析。利用X射线衍射单晶结构分析方法确定化合物结构的步骤一般是这样的：首先，要选择适合的单晶。需要从培养出的单晶中挑选出一颗大小合适(太大的单晶要切成小的)、形状完美、透明无裂纹的单晶；其次，将挑选出的单晶用粘接剂粘接到玻璃丝的顶端，即常说的黏晶体，然后固定到衍射仪上用于数据收集；最后，就是数据收集和结构解析。

3. 元素分析

   用元素分析仪，测定螯合物中金属离子以及其他各原子的百分含量，再与理论值相比较，从而更准确的确定螯合物的分子组成。是一种很有用的确定分子组成的方法。王瑞瑶等人在合成出三乙四胺六乙酸钆单核螯合物以后，就采用元素分析的方法，为确定螯合物分子组成提供有力根据。

4. 热分析

   热分析仪是测定物质在温度变化时由于发生某种热效应如分解、化合、脱水、氧化还原等原因而引起的质量增加或者减少，从而研究物质的物理化学过程。对于含有溶剂、客体分子或模板剂的螯合物，通过测定除去这些溶剂、客体分子或模板剂前后样品的粉末衍射图来研究螯合物在除去这些分子后是否发生结构上的变化，从而判断螯合物的稳定性等。一般首先选择根据差热和热重量分析结果判断失去这些溶剂、客体分子或模板剂的温度，然后在加热抽真空的条件下除去这些分子，并再次测定样品的差热和热重图来确定这些分子是否完全被除去。从而确定螯合物晶体中是否含有结晶水，为确定螯合物的分子组成提供依据。

 以上是诚志实业对螯合物分子组成及其结构表征方法的简单介绍，希望对大家有所帮助。郑州市诚志实业有限公司是一家从事精细化工和生物酶产品的研究、开发、生产与销售的现代科技企业。提供的产品主要有：双氧水稳定剂、氧漂加强剂、漂白活化剂、双氧水促进剂、螯合剂、蒸煮助剂、污水脱色剂、硅酸钠取代剂等。欢迎前来咨询、了解。咨询热线：18638757165，李经理。更多双氧水稳定剂信息请登录：http://www.czsychem.com.cn