第四章拉曼光譜及圓二色譜

1、高分子科學(xué)系周平1第四章第四章 拉曼光譜及圓二拉曼光譜及圓二色譜色譜高分子科學(xué)系周平2一、拉曼光譜基本原理一、拉曼光譜基本原理高分子科學(xué)系周平3一、拉曼光譜基本原理一、拉曼光譜基本原理拉拉高分子科學(xué)系周平4一、拉曼光譜基本原理一、拉曼光譜基本原理 1、拉曼光譜的產(chǎn)生、拉曼光譜的產(chǎn)生 當(dāng)頻率為 0的單色光入射到樣品上，大部分光將透過(guò)樣品，有一少部分會(huì)被散射。而其中部分散射光的頻率出現(xiàn)在 0 這種散射光頻率相對(duì)入射光頻率發(fā)生變化的現(xiàn)象稱拉曼（Raman）散射。 該變化的頻率頻率與分子的振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)的躍遷與分子的振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)的躍遷有關(guān)有關(guān)。因此拉曼光譜像紅外光譜一樣成為研究分子結(jié)構(gòu)的另一種有效方

2、法。高分子科學(xué)系周平5一、拉曼光譜基本原理一、拉曼光譜基本原理高分子科學(xué)系周平6一、拉曼光譜基本原理一、拉曼光譜基本原理高頻低頻高分子科學(xué)系周平7一、拉曼光譜基本原理一、拉曼光譜基本原理 2、拉曼散射的特點(diǎn)、拉曼散射的特點(diǎn) 拉曼散射線的頻率位移與入射的激發(fā)光頻率 0 無(wú)關(guān)，只與散射分子本身的結(jié)構(gòu)有關(guān)。因此，可以用可見(jiàn)光作激發(fā)光源，獲得在紅外區(qū)的分子振動(dòng)與轉(zhuǎn)動(dòng)光譜； 拉曼散射光很弱，僅為入射光強(qiáng)的10-6。并要求樣品體積足夠大、無(wú)色、無(wú)塵埃、無(wú)熒光； 使用的入射光源為強(qiáng)度高，方向性強(qiáng)的激光。0高分子科學(xué)系周平8一、拉曼光譜基本原理一、拉曼光譜基本原理 3、拉曼散射條件、拉曼散射條件 處于輻射場(chǎng)的

3、分子，其偶極矩 P 與輻射場(chǎng)強(qiáng)度 E 的關(guān)系滿足：P E 為分子極化率張量，是分子振動(dòng)所引起的核坐標(biāo) 變化的函數(shù)。00)()( 只有當(dāng)極化率倒數(shù)（/)0 0時(shí)，振動(dòng)方有拉曼活性； 只有當(dāng)偶極矩倒數(shù)（P/)0 0時(shí)，振動(dòng)方有紅外活性。高分子科學(xué)系周平9一、拉曼光譜基本原理一、拉曼光譜基本原理 4、紅外活性、拉曼活性比較、紅外活性、拉曼活性比較 雙原子分子： 同核A-A 異核A-B是是非非紅外活性紅外活性偶極矩隨簡(jiǎn)正坐偶極矩隨簡(jiǎn)正坐標(biāo)的變化標(biāo)的變化(示意圖示意圖)00極化率導(dǎo)數(shù)極化率導(dǎo)數(shù)振動(dòng)模式振動(dòng)模式0=0偶極矩導(dǎo)數(shù)偶極矩導(dǎo)數(shù)是是是是拉曼活性拉曼活性極化率隨簡(jiǎn)正坐極化率隨簡(jiǎn)正坐標(biāo)的變化標(biāo)的變化(

4、示意圖示意圖)分子分子AABAAABA對(duì)稱伸縮反對(duì)稱伸縮高分子科學(xué)系周平10一、拉曼光譜基本原理一、拉曼光譜基本原理 4、紅外活性、拉曼活性比較、紅外活性、拉曼活性比較 線性多原子分子A-B-A：分子分子振動(dòng)模式振動(dòng)模式極化率隨簡(jiǎn)極化率隨簡(jiǎn)正坐標(biāo)的變正坐標(biāo)的變化化(示意圖示意圖)極化率導(dǎo)數(shù)極化率導(dǎo)數(shù)000拉曼活性拉曼活性是是非非非非偶極矩隨簡(jiǎn)偶極矩隨簡(jiǎn)正坐標(biāo)的變正坐標(biāo)的變化化(示意圖示意圖)偶極矩導(dǎo)數(shù)偶極矩導(dǎo)數(shù)=000紅外活性紅外活性非非是是是是AABAABAABAAB對(duì)稱伸縮反對(duì)稱伸縮彎曲振動(dòng)高分子科學(xué)系周平11一、拉曼光譜基本理論一、拉曼光譜基本理論 4、紅外活性、拉曼活性比較、紅外活性、

5、拉曼活性比較 非線性多原子分子：A-B-A分子分子振動(dòng)模式振動(dòng)模式極化率隨簡(jiǎn)極化率隨簡(jiǎn)正坐標(biāo)的變正坐標(biāo)的變化化(示意圖示意圖)極化率導(dǎo)數(shù)極化率導(dǎo)數(shù)000拉曼活性拉曼活性是是是是是是偶極矩隨簡(jiǎn)偶極矩隨簡(jiǎn)正坐標(biāo)的變正坐標(biāo)的變化化(示意圖示意圖)偶極矩導(dǎo)數(shù)偶極矩導(dǎo)數(shù)000紅外活性紅外活性是是是是是是BAABAABAABAA對(duì)稱伸縮彎曲振動(dòng)非對(duì)稱伸縮高分子科學(xué)系周平12一、拉曼光譜基本原理一、拉曼光譜基本原理 4、紅外活性、拉曼活性比較、紅外活性、拉曼活性比較 紅外光譜與拉曼光譜相互補(bǔ)充和支持 例：CO2：3N54 有四個(gè)簡(jiǎn)正振動(dòng)模式O=C=O拉曼拉曼紅外紅外1活性活性非活性非活性2非活性非活性活性活

6、性3非活性非活性活性活性4BAABAABAABAA對(duì)稱伸縮反對(duì)稱伸縮面內(nèi)彎曲面外彎曲高分子科學(xué)系周平13一、拉曼光譜基本理論一、拉曼光譜基本理論 例：SO2：非線型分子3N63 有三個(gè)簡(jiǎn)正振動(dòng)模式紅外紅外拉曼拉曼1活性活性活性活性2活性活性活性活性3活性活性活性活性SOO對(duì)稱伸縮振動(dòng)彎曲振動(dòng)非對(duì)稱伸縮振動(dòng)高分子科學(xué)系周平145、 拉曼光譜的特征譜帶及強(qiáng)度拉曼光譜的特征譜帶及強(qiáng)度 在拉曼光譜中，官能團(tuán)譜帶的頻率與其在紅外光譜中出現(xiàn)的頻率基本一致。不同的是兩者選律不同，所以在紅外光譜中甚至不出現(xiàn)的振動(dòng)在拉曼光譜可能是強(qiáng)譜帶。 1）相互排斥規(guī)則：凡有對(duì)稱中心的分子，若紅外是活性，則拉曼是非活性的；反

7、之，若紅外為非活性，則拉曼是活性的。如O2只有一個(gè)對(duì)稱伸縮振動(dòng)，它在紅外中很弱或不可見(jiàn)，而在拉曼中較強(qiáng)。 2）相互允許規(guī)則：一般來(lái)說(shuō)，沒(méi)有對(duì)稱中心的分子，其紅外和拉曼光譜可以都是活性的。例如水的三個(gè)振動(dòng)as、s和皆是紅外和拉曼活性的。 高分子科學(xué)系周平153）相互禁阻規(guī)則：有少數(shù)分子的振動(dòng)在紅外和拉曼中都是非活性的。 如乙烯的扭曲振動(dòng)既無(wú)偶極矩變化，也無(wú)極化率變化，故在紅外及拉曼中皆為非活性。CCHHHH高分子科學(xué)系周平16 (2) 在紅外光譜中CN、C=S、SH的伸縮振動(dòng)譜帶強(qiáng)度可變或較弱，而在拉曼光譜中為強(qiáng)譜帶。C-O-O-C的對(duì)稱伸縮在880cm-1也是強(qiáng)譜帶。(6) 醇和烷烴的拉曼光譜

8、相似。因?yàn)镺H的拉曼譜帶弱，而C-O和C-C鍵力常數(shù)及鍵強(qiáng)度無(wú)很大差別，羥基與甲基質(zhì)量?jī)H僅相差2個(gè)質(zhì)量單位。(5) c-c在拉曼中強(qiáng)。(4) X=Y=Z、C=N=C和O=C=O-的對(duì)稱伸縮在拉曼中為強(qiáng)譜帶，在紅外中弱；相反，反對(duì)稱伸縮在拉曼中弱，在紅外中強(qiáng)。(3) 環(huán)狀化合物骨架的對(duì)稱呼吸振動(dòng)常是最強(qiáng)的拉曼譜帶。6、拉曼光譜的一些基本特征：、拉曼光譜的一些基本特征：(1) 對(duì)稱取代的S-S 、C=C 、N=N 、CC振動(dòng)產(chǎn)生強(qiáng)拉曼譜帶，由單鍵、雙鍵到三鍵，因可變形的電子逐漸增加，故譜帶也增強(qiáng)。高分子科學(xué)系周平177、拉曼光譜的特點(diǎn)、拉曼光譜的特點(diǎn) (a)拉曼光譜的常規(guī)掃描范圍為4000-40c

9、m-1。 (b)固體粉末樣品、高聚物、纖維、單晶、溶液等各種樣品皆可以做拉曼光譜。 (c)水在水在2000 1000 cm-1的拉曼光譜很弱，所以水在此波的拉曼光譜很弱，所以水在此波數(shù)范圍是優(yōu)良的溶劑。數(shù)范圍是優(yōu)良的溶劑。 (d)固體粉末樣品可直接進(jìn)行測(cè)定，不必制樣。但注意樣品勿被高強(qiáng)度激光束燒焦。 (e) 由于熒光為輻射光，所以有熒光的物質(zhì)難以進(jìn)行測(cè)定 二、拉曼光譜的應(yīng)用二、拉曼光譜的應(yīng)用(f)紅外光譜和拉曼光譜皆反映了分子振動(dòng)的變化，紅外光譜適用于分子中基團(tuán)的測(cè)定，拉曼光譜更適用于分子骨架的測(cè)定。高分子科學(xué)系周平18二、拉曼光譜的應(yīng)用二、拉曼光譜的應(yīng)用 拉曼光譜有廣泛的應(yīng)用，遍及化學(xué)、物理

10、學(xué)、生物學(xué)、材料科學(xué)、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。與紅外光譜相結(jié)合，用以判斷物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、對(duì)稱性、取向性。 重要的是重要的是，由于水分子在酰胺鍵區(qū)域拉曼散射較低，使之成為研究水溶液體系的有力工具。特別對(duì)于生物體系的研究，避免避免了大量水峰的干擾。了大量水峰的干擾。高分子科學(xué)系周平19二、拉曼光譜的應(yīng)用二、拉曼光譜的應(yīng)用純水的拉曼光譜H2O 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0Absorbance 50 0 10 00 15 00 20 00 25 00 30 00 35 00 40 00 W aven umb ers (cm-1)KBr固體鹽片中水的紅外光譜H2O高分子

11、科學(xué)系周平20二、拉曼光譜的應(yīng)用二、拉曼光譜的應(yīng)用 1、在有機(jī)化學(xué)中的應(yīng)用、在有機(jī)化學(xué)中的應(yīng)用 由于在拉曼光譜和紅外光譜中，官能團(tuán)的振動(dòng)在兩種光譜中具有不同的活性和強(qiáng)度。因此綜合兩種光譜的結(jié)果，可以明確化合物的結(jié)構(gòu)。高分子科學(xué)系周平211、在有機(jī)化學(xué)中的應(yīng)用、在有機(jī)化學(xué)中的應(yīng)用 紅外活性對(duì)應(yīng)著分子振動(dòng)時(shí)偶極矩的變化，拉曼活性對(duì)應(yīng)著分子振動(dòng)時(shí)極化度的變化。 高度對(duì)稱的振動(dòng)是拉曼活性的，一些非極性基團(tuán)和碳骨架的對(duì)稱振動(dòng)有強(qiáng)的拉曼譜帶。 高度非對(duì)稱的振動(dòng)是紅外活性的，一些強(qiáng)極性基團(tuán)的不對(duì)稱振動(dòng)有強(qiáng)的紅外譜帶 。 紅外光譜和拉曼光譜可以互相補(bǔ)充。高分子科學(xué)系周平22 1、在有機(jī)化學(xué)中的應(yīng)用、在有機(jī)化學(xué)

12、中的應(yīng)用振動(dòng)振動(dòng)波數(shù)波數(shù)cm-1拉曼拉曼紅外紅外(O-H)36503000ws(N-H)35003300mm(CN)22552220m-ss-0(CC)22502100vsw-0(C=O)18201680s-wvs(C=C)19001500vs-m0-w(N-N),脂肪族取代基15801550m0(N-N),芳香族取代基14401410m0(C-S)12501000sw(C-Cl)800330sss: strong; m: medial; w: weak; v: very.高分子科學(xué)系周平23二、拉曼光譜的應(yīng)用二、拉曼光譜的應(yīng)用 2、在生物學(xué)中的應(yīng)用、在生物學(xué)中的應(yīng)用 用于測(cè)定蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)

13、與蛋白質(zhì)側(cè)鏈情況。蛋白質(zhì)不同的二級(jí)結(jié)構(gòu)，如螺旋態(tài)、-折疊態(tài)、 -轉(zhuǎn)角態(tài)等，均使肽鍵振動(dòng)模式中酰胺I、II和III具有不同的拉曼特征頻率。高分子科學(xué)系周平24二、拉曼光譜的應(yīng)用二、拉曼光譜的應(yīng)用 2、在生物學(xué)中的應(yīng)用、在生物學(xué)中的應(yīng)用 肽鏈的三種振動(dòng)形式：N-H面內(nèi)彎曲面內(nèi)彎曲 + C-N扭轉(zhuǎn)振動(dòng)扭轉(zhuǎn)振動(dòng)15001600 cm-1C-N扭轉(zhuǎn)振動(dòng)扭轉(zhuǎn)振動(dòng) + N-H面內(nèi)彎曲，面內(nèi)彎曲，12001400 cm-116001700 cm-1 高分子科學(xué)系周平25二、拉曼光譜的應(yīng)用二、拉曼光譜的應(yīng)用 2、在生物學(xué)中的應(yīng)用、在生物學(xué)中的應(yīng)用 蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)與振動(dòng)頻率高分子科學(xué)系周平26二、拉曼光譜的應(yīng)用二

14、、拉曼光譜的應(yīng)用 2、在生物學(xué)中的應(yīng)用、在生物學(xué)中的應(yīng)用 下圖為絲素蛋白在pH5.2時(shí)的拉曼光譜。右圖為酰胺 I 區(qū)的振動(dòng)頻率，表明蛋白質(zhì)主要為-折疊構(gòu)象。18001600140012001000800wavenumber (cm-1)180017501700165016001550wavenumber (cm-1)1667高分子科學(xué)系周平27二、拉曼光譜的應(yīng)用二、拉曼光譜的應(yīng)用 2、在生、在生物學(xué)中物學(xué)中的應(yīng)用的應(yīng)用螺旋結(jié)構(gòu)折疊結(jié)構(gòu)高分子科學(xué)系周平28 1332 1580 20000150001000050000100012001400160018002000Wavenumber (cm-1

15、) . 1313 1499 2000015000100005000010001200140016001800Wavenumber (cm-1)DLC - “Diamond-like Carbon”a tribological coating1400012000100008000600040002000100012001400160018002000Wavenumber (cm-1)Relative intensities - degree of disorder in graphite structureG band D band 3、在無(wú)機(jī)化學(xué)上的應(yīng)用、在無(wú)機(jī)化學(xué)上的應(yīng)用高分子科學(xué)系周平29

16、 1332 1580 20000150001000050000100012001400160018002000Wavenumber (cm-1) . 1313 1499 2000015000100005000010001200140016001800Wavenumber (cm-1)DLC - “Diamond-like Carbon”a tribological coating1400012000100008000600040002000100012001400160018002000Wavenumber (cm-1)Relative intensities - degree of diso

17、rder in graphite structureG band D band 3、在無(wú)機(jī)化學(xué)上的應(yīng)用、在無(wú)機(jī)化學(xué)上的應(yīng)用高分子科學(xué)系周平30三、拉曼光譜譜儀及測(cè)試三、拉曼光譜譜儀及測(cè)試 1、激光拉曼光譜儀組成、激光拉曼光譜儀組成樣品高分子科學(xué)系周平31三、拉曼光譜譜儀及測(cè)試三、拉曼光譜譜儀及測(cè)試 1、激光拉曼光譜儀組成、激光拉曼光譜儀組成高分子科學(xué)系周平32三、拉曼光譜譜儀及測(cè)試三、拉曼光譜譜儀及測(cè)試 1、激光拉曼光譜儀組成、激光拉曼光譜儀組成 光源光源：由具有良好單色性的激光器產(chǎn)生。根據(jù)不同的波長(zhǎng)要求選擇氣體（Ar, Kr, He-Ne等離子，457799 nm）、染料（羅丹明系列，尼羅藍(lán)

18、高氯酸鹽等，590800 nm）激光器。高分子科學(xué)系周平33三、拉曼光譜譜儀及測(cè)試三、拉曼光譜譜儀及測(cè)試 1、激光拉曼光譜儀組成、激光拉曼光譜儀組成 檢測(cè)和記錄系統(tǒng)檢測(cè)和記錄系統(tǒng) 在可見(jiàn)區(qū)，檢測(cè)器為光電倍增管或陣列探測(cè)器(CCD)。近紅外區(qū)用紅外探測(cè)器。Raman Microscopes高分子科學(xué)系周平34三、拉曼光譜譜儀及測(cè)試三、拉曼光譜譜儀及測(cè)試 1、激光拉曼光譜儀組成、激光拉曼光譜儀組成 控制及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)控制及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng) 用計(jì)算機(jī)控制單色器并用專用軟件處理數(shù)據(jù)。當(dāng)檢測(cè)器是陣列探測(cè)器，則在入射焦平面上不需要逐點(diǎn)掃描即可一次測(cè)量一定范圍內(nèi)的拉曼圖譜。高分子科學(xué)系周平35三、拉曼光譜譜儀及

19、測(cè)試三、拉曼光譜譜儀及測(cè)試 2、拉曼光譜的測(cè)量要求、拉曼光譜的測(cè)量要求 由于拉曼散射光強(qiáng)度很低，所以要求激發(fā)光源單色性好，強(qiáng)度高。分光部分分辨率高，雜散光低。檢測(cè)器靈敏度高，暗電流低。測(cè)量時(shí)要求環(huán)境溫度恒定等。 3、樣品、樣品 適于氣體、液體、固體樣品的測(cè)試，而且對(duì)樣品無(wú)損傷。高分子科學(xué)系周平36四、拉曼光譜譜儀進(jìn)展四、拉曼光譜譜儀進(jìn)展 由于普通拉曼散射是光子的非彈性散射，一般僅1/1010的光子方可產(chǎn)生非彈性散射。所以拉曼光譜的信噪拉曼光譜的信噪比常常較低比常常較低。如圖所示蠶絲在不同拉伸條件下的拉曼光譜。由A至D譜，拉伸率增加，逐漸向折疊結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變。高分子科學(xué)系周平37四、拉曼光譜譜儀進(jìn)展四

20、、拉曼光譜譜儀進(jìn)展 用具有陣列探測(cè)器測(cè)量的隨拉伸作用變化的絲纖維拉曼光譜圖信噪比明顯提高高分子科學(xué)系周平38四、拉曼光譜譜儀進(jìn)展四、拉曼光譜譜儀進(jìn)展 表面增強(qiáng)拉曼光譜表面增強(qiáng)拉曼光譜 (surface enhanced Raman scattering, SERS) 研究發(fā)現(xiàn)，許多分子在電極表面、膠體上、真空沉積固體界面上均有表面增強(qiáng)拉曼散射現(xiàn)象（強(qiáng)度增加105 106倍）。使吸附分子產(chǎn)生表面增強(qiáng)拉曼散射的金屬有Ag, Au, Cu, Li, Na, K, In, Al, Pt, Rh, Ni, Ti, Hg, Cd, Pd等，化合物有TiO2, NiO等。高分子科學(xué)系周平39四、拉曼光譜譜儀

21、進(jìn)展四、拉曼光譜譜儀進(jìn)展 表面增強(qiáng)拉曼光譜表面增強(qiáng)拉曼光譜 例如腺嘌呤在銀電極表面的吸附。因?yàn)槠渲械腘原子是很好的電子給予體，在Ag電極表面有強(qiáng)的吸附，所以有較強(qiáng)的拉曼增強(qiáng)效應(yīng)。高分子科學(xué)系周平40四、拉曼光譜譜儀進(jìn)展四、拉曼光譜譜儀進(jìn)展 表面增強(qiáng)拉曼光譜表面增強(qiáng)拉曼光譜 腺嘌呤的拉曼頻率和歸屬高分子科學(xué)系周平41紅外光譜與拉曼光譜比較紅外光譜與拉曼光譜比較周平42五、圓二色譜五、圓二色譜 1、基本原理、基本原理 當(dāng)一束具有所有方向振動(dòng)平面的單色光通過(guò)一個(gè)平面偏振器（也稱線偏振器）后，只有與這一偏振平行的光通過(guò)偏振器，其余光都被阻擋了。這束通過(guò)的光就稱平面偏振光（也稱線偏振光） 。如果該平面偏

22、振光再通過(guò)一個(gè)圓偏振器，即產(chǎn)生圓偏振光（類自然光，但有旋轉(zhuǎn)方向）。圓偏振光有左旋和右旋之分。順時(shí)針?lè)较蚯斑M(jìn)，稱右旋偏振光，反之稱左旋偏振光。一束平面偏振光可以看成是相同頻率和振幅的左旋和右旋偏振光的疊加。五、圓二色譜五、圓二色譜1、基本原理、基本原理五、圓二色譜五、圓二色譜1、基本原理、基本原理周平45五、圓二色譜五、圓二色譜 1、基本原理、基本原理 當(dāng)一束平面偏振光通過(guò)非光學(xué)活性的介質(zhì)，其偏振情況不變。但當(dāng)其通過(guò)有旋光性的光學(xué)活性介質(zhì)后，該平面偏振光的左旋光和右旋光在介質(zhì)中的前進(jìn)速度（由折射率決定）將產(chǎn)生不同。因此，當(dāng)入射兩個(gè)左、右圓偏振光于樣品時(shí)，透射的兩個(gè)圓偏振光疊加的平面不再與平面偏振

23、光一致，產(chǎn)生一個(gè)夾角 。這就是旋光。周平46周平47五、圓二色譜五、圓二色譜 1、基本原理、基本原理 當(dāng)兩束圓偏振光EL和ER通過(guò)光學(xué)活性介質(zhì)后，由于光被吸收的折射和振幅的不同，透射兩個(gè)圓偏振光變成了一個(gè)橢圓偏振光。這種現(xiàn)象就是圓二色性 (circular dichroism, CD)。周平48周平49五、圓二色譜五、圓二色譜 1、基本原理、基本原理 圓二色性(circular dichroism, CD) A是指左旋偏振光強(qiáng)度與右旋偏振光強(qiáng)度之差，它與左、右旋偏振光的吸光系數(shù)之差以及溶液的濃度 c (mol/L)、樣品池的長(zhǎng)度 d (cm)有關(guān)。 A = c d 摩爾圓二色值定義為： = A

24、 / c d周平50五、圓二色譜五、圓二色譜 1、基本原理、基本原理 圓二色性的大小用橢圓度 ，摩爾橢圓值 或平均殘基橢圓值 mRW 來(lái)表示。 橢圓偏振光的橢圓率橢圓偏振光的橢圓率 為：為：可導(dǎo)出橢圓偏振光的橢圓率與圓二色吸收的關(guān)系： 周平51 1、基本原理、基本原理 實(shí)驗(yàn)上通常測(cè)量的是 ，理論證明 與 有下列關(guān)系： 式中C為樣品摩爾濃度，l 為樣品厚度（即光徑）， 的單位為degmoldm-1。 五、圓二色譜五、圓二色譜周平52五、圓二色譜五、圓二色譜 2、圓二色譜的應(yīng)用、圓二色譜的應(yīng)用 氨基酸的 -碳原子是不對(duì)稱原子，有光學(xué)活性。蛋白質(zhì)的肽鏈也是不對(duì)稱結(jié)構(gòu)，也有光學(xué)活性，因此有圓二色性。通

25、過(guò)測(cè)定蛋白質(zhì)溶液的圓二色性，可以研究蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)以及生色團(tuán)的微環(huán)境等。 蛋白質(zhì)肽鏈在遠(yuǎn)紫外區(qū) (185245 nm)的吸收反映了肽鏈的二級(jí)結(jié)構(gòu)，如 -螺旋螺旋 (209及及222 nm, 兩個(gè)負(fù)峰)、 -折疊折疊 (215nm 負(fù)峰)、無(wú)規(guī)卷曲無(wú)規(guī)卷曲 (190nm正峰, 205235nm負(fù)峰) 等構(gòu)象等有特征吸收線形。周平53螺旋折疊無(wú)規(guī)卷曲周平54五、圓二色譜五、圓二色譜 2、圓二色譜的應(yīng)用、圓二色譜的應(yīng)用 在近紫外區(qū) (240320nm)，圓二色譜的吸收峰主要是蛋白質(zhì)芳香氨基酸側(cè)鏈生色團(tuán)所貢獻(xiàn)?；鶊F(tuán)基團(tuán)波長(zhǎng)波長(zhǎng) (nm）峰形峰形S-S195200250260色氨酸色氨酸290310酪氨酸酪氨酸275 or 苯丙氨酸苯丙氨酸250260周平55五、圓二色譜五、圓二色譜 2、圓二色譜的測(cè)定、圓二色譜的測(cè)定 圓二色譜的測(cè)定在圓二色譜儀上進(jìn)行。測(cè)量分遠(yuǎn)紫外和近紫外區(qū)。波長(zhǎng)波長(zhǎng)(nm)溶液濃度溶液濃度(mg/ml)樣品池長(zhǎng)樣品池長(zhǎng)(cm)1902400.10.12403501.01.0周平56螺旋紅曲霉葡萄糖淀粉兩個(gè)分子型E3和E4的圓二色譜周平57五、圓二色譜五、圓二色譜 2、圓二色譜的測(cè)定、圓二色譜的測(cè)定 圓二色光譜儀是用相同強(qiáng)度、相同頻率的左、右旋圓偏振光