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拉曼光譜在化學(xué)研究中的應(yīng)用
拉曼光譜在有機化學(xué)方面主要是用作結(jié)構(gòu)鑒定和分子相互作用的手段,它與紅外光譜互為補充,可以鑒別特殊的結(jié)構(gòu)特征或特征基團(tuán)。拉曼位移的大小、強度及拉曼峰形狀是鑒定化學(xué)鍵、官能團(tuán)的重要依據(jù)。利用偏振特性,拉曼光譜還可以作為分子異構(gòu)體判斷的依據(jù)。
在無機化合物中金屬離子和配位體間的共價鍵常具有拉曼活性,由此拉曼光譜可提供有關(guān)配位化合物的組成、結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性等信息。另外,許多無機化合物具有多種晶型結(jié)構(gòu),它們具有不同的拉曼活性,因此用拉曼光譜能測定和鑒別紅外光譜無法完成的無機化合物的晶型結(jié)構(gòu)。
在催化化學(xué)中,拉曼光譜能夠提供催化劑本身以及表面上物種的結(jié)構(gòu)信息,還可以對催化劑制備過程進(jìn)行實時研究。同時,激光拉曼光譜是研究電極/溶液界面的結(jié)構(gòu)和性能的重要方法,能夠在分子水平上深入研究電化學(xué)界面結(jié)構(gòu)、吸附和反應(yīng)等基礎(chǔ)問題并應(yīng)用于電催化、腐蝕和電鍍等領(lǐng)域。
拉曼光譜在中草藥研究中的應(yīng)用
各種中草藥因所含化學(xué)成分的不同而反映出拉曼光譜的差異,拉曼光譜在中草藥研究中的應(yīng)用包括:
(1)中草藥化學(xué)成分分析
薄層色譜(TLC)能對中草藥進(jìn)行有效分離但無法獲得各組份化合物的結(jié)構(gòu)信息,而表面增強拉曼光譜(SERS)具有峰形窄、靈敏度高、選擇性好的優(yōu)點,可對中草藥化學(xué)成分進(jìn)行高靈敏度的檢測。利用TLC的分離技術(shù)和SERS的指紋性鑒定結(jié)合,是一種在TLC原位分析中草藥成分的新方法。
(2)中草藥的無損鑒別
由于拉曼光譜分析,無需破壞樣品,因此能對中草藥樣品進(jìn)行無損鑒別,這對名貴中中草藥的研究特別重要。
(3)中草藥的穩(wěn)定性研究
利用拉曼光譜動態(tài)跟蹤中草藥的變質(zhì)過程,這對中草藥的穩(wěn)定性預(yù)測、監(jiān)控藥材的質(zhì)量具有直接的指導(dǎo)作用。
(4)中藥的優(yōu)化
對于中草藥和復(fù)方這一復(fù)雜的混合物體系,不需任何成分分離提取直接與細(xì)菌和細(xì)胞作用,利用拉曼光譜無損采集細(xì)菌和細(xì)胞的光譜圖,觀察細(xì)菌和細(xì)胞的損傷程度,研究其藥理作用,并進(jìn)行中藥材和方劑的優(yōu)化研究。
拉曼光譜的分析方向
拉曼光譜儀分析技術(shù)是以拉曼效應(yīng)為基礎(chǔ)建立起來的分子結(jié)構(gòu)表征技術(shù),其信號來源與分子的振動和轉(zhuǎn)動。
拉曼光譜的分析方向有:
定性分析:不同的物質(zhì)具有不同的特征光譜,因此可以通過光譜進(jìn)行定性分析。
結(jié)構(gòu)分析:對光譜譜帶的分析,又是進(jìn)行物質(zhì)結(jié)構(gòu)分析的基礎(chǔ)。
定量分析:根據(jù)物質(zhì)對光譜的吸光度的特點,可以對物質(zhì)的量有很好的分析能力。
拉曼光譜儀
拉曼光譜具有明顯的優(yōu)勢,主要包括:水的拉曼散射很微弱,是研究水溶液中的生物樣品和化學(xué)化合物的理想工具;波數(shù)范圍廣,可對有機物及無機物進(jìn)行分析;拉曼光譜具有指紋圖譜特點,譜峰分辨率高、清晰尖銳,適合進(jìn)行不定項檢測等;抗干擾能力強,無需進(jìn)行復(fù)雜的樣品準(zhǔn)備,可進(jìn)行快速分析;對測試樣品的量要求少,只需要少量的樣品就可以實現(xiàn)檢測。
同時,隨著納米增強試劑和光源技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用,使基于拉曼光譜的檢測技術(shù)得到了廣泛的發(fā)展和應(yīng)用。目前,這一技術(shù)已被廣泛用于食品安全、環(huán)境科學(xué),公共安全、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域,成為檢測市場中一個熱點。