異構(gòu)體分析是化學(xué)、藥物研發(fā)、環(huán)境科學(xué)等領(lǐng)域中用于區(qū)分和鑒定具有相同分子式但結(jié)構(gòu)或空間排列不同的化合物的關(guān)鍵技術(shù)。
異構(gòu)體分析方法:
異構(gòu)體分析需結(jié)合多種技術(shù),以實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)鑒定與定量分析:
色譜法
氣相色譜(GC):適用于揮發(fā)性異構(gòu)體,通過固定相與異構(gòu)體的相互作用差異實(shí)現(xiàn)分離。例如,分離順式與反式二氯乙烯。
高效液相色譜(HPLC):
手性HPLC:使用手性固定相(如纖維素衍生物)分離對(duì)映異構(gòu)體,廣泛應(yīng)用于藥物手性分析。
正相/反相HPLC:根據(jù)極性差異分離結(jié)構(gòu)異構(gòu)體(如位置異構(gòu)體)。
超臨界流體色譜(SFC):結(jié)合GC與HPLC優(yōu)點(diǎn),適用于熱不穩(wěn)定或非極性異構(gòu)體。
光譜法
核磁共振(NMR):
1H NMR:通過化學(xué)位移、耦合常數(shù)等參數(shù)區(qū)分異構(gòu)體(如順反異構(gòu)體的耦合常數(shù)差異)。
13C NMR:提供碳骨架信息,輔助結(jié)構(gòu)鑒定。
二維NMR(如COSY、HSQC):解析復(fù)雜異構(gòu)體的空間排列。
紅外光譜(IR):通過官能團(tuán)振動(dòng)頻率差異區(qū)分異構(gòu)體(如酮與烯醇的C=O伸縮振動(dòng))。
圓二色光譜(CD):專用于檢測(cè)對(duì)映異構(gòu)體的光學(xué)活性,測(cè)定手性分子的絕對(duì)構(gòu)型。
質(zhì)譜法(MS)
電噴霧離子化質(zhì)譜(ESI-MS):提供分子量信息,結(jié)合碰撞誘導(dǎo)解離(CID)碎片分析區(qū)分異構(gòu)體。
串聯(lián)質(zhì)譜(MS/MS):通過多級(jí)碎裂模式鑒定異構(gòu)體結(jié)構(gòu)(如區(qū)分同分異構(gòu)體的特征碎片離子)。
離子遷移譜(IMS):根據(jù)離子在電場(chǎng)中的遷移時(shí)間差異分離異構(gòu)體,常與MS聯(lián)用(IMS-MS)。
X射線晶體學(xué)
通過晶體結(jié)構(gòu)解析直接確定異構(gòu)體的三維空間排列,是鑒定絕對(duì)構(gòu)型的“金標(biāo)準(zhǔn)”,但需獲得高質(zhì)量單晶。