单晶结构答题.ppt

7．结果的解释与表达;一. X-射线衍射的基本原理 ; 晶体最基本的特征在于其内部结构排列有严格的规律性，即结构中分子、原子的排列存在一定的周期性和对称性。周期性排列的最小单位称为晶胞，晶胞有两个要素: 一是晶胞的大小和形状，由晶胞参数a、b、c、α、β、γ规定； 二是晶胞内各个原子的坐标位置，由原子坐标参数x、y、z规定，晶体学上的坐标系均采用右手定则，X、Y、Z轴分别平行于单位向量a、b、c，晶胞参数为单位。 ; 微观结构除了一定的周期性外，还有一定的对称性。 各种可能的微观对称元素和Bravais点阵类型组合产生微观对称类型共有230种，称230空间群。 这些类型在宏观外形和性质上表现的宏观对称性称为点群，一共32种。 从对称划分，晶体分属七大类：三斜、单斜、正交、四方、三方、六方、立方等 ;2．Miller指数（晶面指标） ;3. X射线衍射基本原理 X射线是一种波长在0.001nm～10nm之间的电磁波，用于单晶结构分析的Ｘ－射线的波长(0.071073nm)与晶面间的距离相当。当一束平行单色X射线通过晶体时，在偏离入射光的某些方向，会观察到一定的强度，即为衍射现象。衍射的方向与所用波长(λ)、晶体结构和晶体取向有关。 若以(hkl)代表晶体的一簇平面点阵的指标，d(hkl)是这簇平面点阵中相邻两个平面之间的距离。入射的X射线与这簇平面点阵的夹角θ(nhnknl)满足下面布拉格公式，就可产生衍射：;2d(hkl)sinθ(nhnknl)=nλ 式中：n为整数，又叫衍射级数。式中nhnknl常用hkl表示，hkl称为衍射指标。它和平面点阵指标是整数倍关系。对于每一套指标为hkl、间隔为d 的晶格平面，其衍射角和衍射级数n直接对应。不同n值对应的衍射点可以看成晶面距离不同的晶面的衍射，例如，hkl晶面在n=2时的衍射和2h2k2l晶面在n=1时的衍射点等同。这样Bragg方程可以简化重排成下式，这样每个衍射点可以唯一地用一个hkl来标记 ： 2d(hkl)sinθ(hkl)=λ 或：　sinθ(hkl) =λ/２·1/ d(hkl) ;单晶X射线衍射线的强度 晶体对X射线的衍射主要源于原子核外的电子对X射线的相干散射。原子序数不同，核外电子数不同，衍射能力有差别；原子的分布和位置不同，相干散射的结果也不同。因此衍射的强度中蕴藏着晶体中所含原子种类、数量以及分布的有关信息。 ;4. 单晶的培养 ;1) 溶液里晶体的生长;3) 蒸汽扩散法（vapor diffusion);4) 凝胶扩散法(diffusion) ;5)水热法或溶剂热法 (hydrothermal method and solvothermal method) ; 大小是一个重要因素。理想的尺寸取决于：晶体的衍射能力和吸收效应程度（决定于晶体所含元素的种类和数量）；所用射线的强度和探测器的灵敏度（仪器的配置） ; 光源所带的准直器的内径决定了X射线强度一致区域的大小，晶体的尺寸一般不能超过准直器的内径（常用的为0.5~0.6mm）。对于CCD，晶体合适的尺寸是：纯有机物0.3~0.7mm，金属配合物或金属有机物0.15~0.5mm，纯无机物0.1~0.3mm ;晶体的安置方法 ;一) SHELXTL文件 ;*.ins 文件：组成上可分成五部分;DFIX 1.43 0.02 o5 c27 WGHT 0.074900 1.631200 FVAR 0.169240 TEMP 25 ;3.其它文件 ;SHELXTL的主要子程序和文件;二) 常用的XS和XL指令 ;指 令;指 令;指 令;2. 结构的解析;e 计算诊断指标，判断各套相角的质量 ;E 在差值Fourier图中，找出分子中其它原子的位置; 如果在精修过程中，U值急剧增大，说明该原子并非存在 ; 对于具有确定立体结构的有机基团，可采用理论加氢；对于无法理论加氢的，如水分子，可从差值Fourier图中找出氢原子，参加精修的情况视 数据的质量而定 ;n 是一位数，指定固定的类型： =1 坐标、占有率、位移因子固定， =2 占有率、位移因子固定， =3（或7） 坐标固定， =4 同3，但允许修正X-H的键长（方向固定）;D 进一步精修更多的晶体学参数;找出对称操作码的方法：;;（指精修结果收敛）;删除坏点的方法：;TITL 040518b in P2(1)/n ……………………………. SFAC C H N S Sn Cl UNIT 80 92 8 8 4 12 omit