МОЛЕКУЛЯРНЫЙ АНАЛИЗ

,

установление качеств. и количеств. состава хим. соед. и их смесей.

При качеств. анализе смеси хим. соед. обычно предварительно разделяют разл. методами (хроматографией, ректификацией, кристаллизацией, экстракцией, осаждением, термич. диффузией и др.); затем для разделенных в-в определяют т. наз. интегральные мол. признаки, к к-рым относятся мол. масса, суммарный элементный состав, плотность, р-римость, т-ры фазовых переходов, показатели преломления, потенциалы ионизации, а также спектры поглощения электромагн. излучения, масс-спектры и т. п. Эти характеристики хим. соед. сопоставляют с соответствующими константами и спектрами образцов сравнения, устанавливают отсутствие депрессии (понижение и увеличение интервала) т-ры плавления смеси идентифицируемого соед. и эталонного в-ва (т. е. известного в-ва, отождествляемого с исследуемым). Часто определяют хроматографич. характеристики в-в (индексы удерживания, объемы удерживания и др.); при этом одновременно идентифицируемое в-во отделяется от др. компонентов смеси. Идентификацию можно считать достоверной только в том случае, если совпадают неск. характеристик и констант идентифицируемого и эталонного в-в. Наиб. эффективны комбинир. методы: хромато-масс-спект-рометрия, сочетание высокоэффективной жидкостной хро-матографии и масс-спектрометрии, сочетание газо-жидкост-ной или жидкостной хроматографии и ИК спектроскопии с использованием преобразования Фурье и др. Соответствующие приборы снабжают микропроцессорами и соединяют с ЭВМ, содержащими банки спектральных и др. аналит. данных. При качеств. М. а. смеси в-в без предварит. разделения хим. соединения обнаруживают по характерным хим. р-циям, спектрам поглощения, масс-спектрами и т. п. (см. Качественный анализ).

Количеств. М. а. основан на измерении величин, зависящих от кол-ва или концентрации определяемого хим. соед.,-плотности, мол. массы, теплопроводности, интенсивности поглощения или испускания электромагн. излучения и т. д. Наиб. распространены разл. хроматографич. методы с использованием разнообразных детекторов. Для количеств. анализа смесей орг. в-в (в частности, углеводородов) успешно применяют масс-спектрометрию и хромато-масс-спект-рометрию.

Иногда под М. а. понимают только установление строения хим. соединений. При этом сначала определяют его эмпирич. ф-лу по данным качеств. и количеств. элементного анализа. Эмпирич. ф-лу и мол. массу соединения можно также определить масс-спектрометрически, напр. с помощью масс-спектрометрии высокого разрешения (погрешности измерения масс ионов 10^-4-10^-5 атомных единиц). Спектроскопия в видимой и УФ областях позволяет установить класс (тип) соединения, наличие в его молекуле хромофоров. С помощью ИК спектроскопии осуществляют функ-цион. анализ в-в. Большой объем информации о строении хим. соединения дает спектроскопия ЯМР и масс-спектро-метрия. Совместное употребление данных ЯМР, оптических и масс-спектров в подавляющем большинстве случаев позволяет однозначно установить строение хим. соединения. Дополнительно используют рентгеноструктурный анализ, рентгеноэлектронную спектроскопию и др. методы. Автома-тизир. системы установления строения орг. в-в включают помимо набора спектральных, хроматографич. и комбинир. приборов также ЭВМ, банки спектральных данных и пакеты программ для ЭВМ, позволяющие обрабатывать полученные спектры, сравнивать их с данными банков, устанавливать и использовать спектрально-структурные корреляции и т. п.

Лит.: Установление структуры органических соединений физическими и химическими методами, пер. с англ., кн. 1-2, М., 1967; Ульянов Г. П. [и др.], "Вестник АН СССР", 1978, № 3, с. 32-44; Полякова А. А., Молекулярный масс-спектральный анализ органических соединений, М., 1983.

Б. Н. Колоколов, А. А. Полякова.