Матричная изоляция
Cтраница 1
Матричная изоляция позволяет преодолеть эти трудности при условии, что матрицу получают конденсацией пара, который содержит преимущественно мономерные частицы. Тогда наблюдаемый колебательный спектр должен принадлежать мономеру. [1]
Матричная изоляция обеспечивает больший ( примерно на 1 - 1 5 порядка) предел детектирования в сравнении с приборами, укомплектованными кюветой-световодом; регистрируемые спектры не искажены межмолекулярными взаимодействиями исследуемых соединений ( образование ассоциатов), и, наконец, исключается опасность термического разложения анализируемых веществ в разогретой до 200 - 250 С кювете-световоде. [2]
Метод матричной изоляции дает возможность не только стабилизировать нестабильные частицы и молекулы и изучать их спектры, но и получать многие из них реакциями непосредственно в низкотемпературной матрице или на ее поверхности. Таким путем частности, были получены рассмотренные в книге нестабильные карбонильные комплексы и координационные соединения переходных металлов с молекулярным азотом в качестве лиганда. [3]
Метод матричной изоляции, получивший развитие за последние два десятилетия, позволяет замораживать в инертной твердой матрице и изучать спектроскопически реакционноспособные частицы с коротким временем жизни. Цель данной книги - показать, как этот метод реализуется на практике. При рассмотрении природы матриц, процессов их образования и взаимодействия с замороженными частицами мы исходили из того, что читатель знаком с основами физики, химии и спектроскопии. В книгу включены также главы, посвященные технике эксперимента, методам получения и исследования матрично-изолированных частиц. [4]
Метод матричной изоляции возник как попытка преодолеть указанные выше трудности при исследовании реакционноспособных молекул. Он заключается в замораживании изучаемых молекул в жестком окружении ( матрице) химически тертого вещества при низких температурах. Жесткость матрицы препятствует диффузии активных молекул, т.е. затрудняет их взаимодействие с другими подобными частицами. В свою очередь инертность матричного вещества необходима, чтобы предотвратить реакции активных частиц с матрицей. Низкая температура не только обусловливает жесткость окружения, но и снижает скорость возможных внутримолекулярных перегруппировок, для которых необходима определенная энергия активации. В таких условиях молекулы даже с очень небольшим временем жизни могут существовать неопределенно долго и изучаться без затруднений. [5]
В методе матричной изоляции используются достижения различных областей техники, тесно связанных между собой. Основной фактор - низкая температура для получения жестких матриц - достигается применением криогенной техники, что приводит в свою очередь к использованию высоковакуумной аппаратуры, без которой поддержание низких температур неэкономично. Природа матрицы, низкие температуры и необходимость исследования образца в вакууме - все эти факторы указывают на то, что изучение матрично-изолированных частиц возможно только при помощи спектроскопических методов. При этом конструкция аппаратуры должна обеспечивать доступ спектрального излучения в высоком вакууме к образцу с одновременным его поддержанием при низкой температуре. [6]
При использовании метода матричной изоляции активные частицы, находящиеся в газовой фазе, напыляют вместе с инертным разбавителем на охлаждаемые жидким азотом или гелием окошки, которые изготавливают из прозрачных для ИК-лучей веществ и помещают в специальные криостаты. Таким методом были получены н идентифицированы ИК-спектры многих неустойчивых частиц, например свободных радикалов. [7]
При использовании метода матричной изоляции необходимо, чтобы во время регистрации спектров не происходило каких-либо изменений, т.е. матрица должна оставаться жесткой и препятствовать диффузии замороженных частиц. Простейшее эмпирическое правило состоит в том, что матрицу можно считать жесткой при температурах, не превышающих 30 % температуры плавления. При этих условиях не наблюдаются перестройка матрицы и диффузия изолированных частиц. В интервале температур, составляющих 30 - 50 % температуры плавления, может происходить процесс отжига матрицы. Фактически он заключается в перестройке матрицы на атомном уровне в направлении наиболее стабильной кристаллической структуры. [8]
При использовании метода матричной изоляции активные частицы, находящиеся в газовой фазе, напыляют вместе с инертным разбавителем на охлаждаемые жидким азотом или гелием окошки, которые изготавливают из прозрачных для ИК-лучей веществ и помещают в специальные криостаты. Таким методом были получены и идентифицированы ИК-спектры многих неустойчивых частиц, например свободных радикалов. [9]
Метод, называемый матричной изоляцией [9, 27, 54, 84], широко используется для изучения неустойчивых молекул и свободных радикалов. В нем образец испаряется ( например, из маленькой печки) и непрерывно намораживается на холодное окошко вместе с гораздо бблыпим количеством инертного газа - азота или аргона, который образует матрицу. [11]
 |
Участок спектра моногидрата лактозы ( суспензия в вазелиновом. [12] |
Метод, называемый матричной изоляцией [9, 27, 54, 84], широко используется для изучения неустойчивых молекул и свободных радикалов. В нем образец испаряется ( например, из маленькой печки) и непрерывно намораживается на холодное окошко вместе с гораздо большим количеством инертного газа - азота или аргона, который образует матрицу. [13]
Гелиевые температуры и метод матричной изоляции в последнее время начинают широко использовать для синтеза и исследования свойств нестабильных в обычных условиях частиц. Получаемые методом матричной изоляции конденсаты представляют собой термодинамически неравновесные системы, и, следовательно, в них могут осуществляться различные процессы. В работе [679] матричная изоляция в аргоне применена для обнаружения методом ИК-спектроскопии необычных соединений бора типа В02 и ряда окисных соединений других металлов. [14]
Что касается применения метода матричной изоляции для исследования химических реакций, то развитие этого направления представляется наиболее важным. [15]
Страницы: 1 2 3 4