Rentgenová krystalografie: Porovnání verzí

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Interaktivně procházet historii
← Přejít na předchozí porovnáníPřejít na další porovnání →
Smazaný obsah Přidaný obsah
VizuálníWikitext
na stránce se už několik dní nepracuje - návrat do původního stavu
m Sloučení
Řádek 1: Řádek 1:
[[File:Pulveraufnahmen.jpg|thumb|Klasické difrakční spektrum práškového materiálu]]
[[File:Pulveraufnahmen.jpg|thumb|Klasické difrakční spektrum práškového materiálu]]
'''Rentgenová krystalografie''' nebo '''rentgenkrystalografická analýza''' ({{Vjazyce2|en|''X-ray crystallography'' nebo ''X-ray diffraction''}}<ref name = "kodicek">
'''Rentgenová strukturní analýza''' (v biochemii často nazývána '''rentgenová krystalografie'''<ref name="kodicek">
{{Citace elektronické monografie
{{Citace elektronické monografie
| příjmení = Kodíček
| příjmení = Kodíček
Řádek 10: Řádek 10:
| datum vydání = 2004
| datum vydání = 2004
| datum přístupu = 2013-2-10
| datum přístupu = 2013-2-10
}}</ref>) je fyzikálně-chemická metoda zabývající se studiem interakce [[krystal]]ických vzorků s [[rentgenové záření|rentgenovým zářením]]. Jde o jednu z [[analytická chemie|analytických]] metod umožňujících určit [[molekulární struktura|strukturu molekul]].
}}</ref>, {{Vjazyce2|en|''X-ray structure analysis''}}, nebo {{Vjazyce|en|''X-ray crystallography''}}) je analytická metoda zabývající se studiem interakce [[krystal]]ických vzorků s [[rentgenové záření|rentgenovým zářením]], která umožňuje určit absolutní [[molekulární struktura|strukturu molekul]], tj. polohy atomů, vazebné délky a úhly v krystalové mřížce.<ref name="Loub">{{Citace monografie
| příjmení = Loub
| jméno = Josef
| titul = Krystalová struktura, symetrie a rentgenová difrakce
| vydavatel = SPN
| rok = 1987
}}</ref>


== Princip ==
== Princip ==
Při průchodu [[Monochromatické záření|monochromatického]] rentgenového záření krystalem nebo obecně [[pevná látka|pevnou látkou]] s určitou strukturou dochází k ohybu ([[difrakce|difrakci]]) záření. Krystal při tom působí jako [[mřížka]] v klasické [[spektroskopie|spektroskopii]].<ref name = "kodicek" /> Záření následně dopadá na [[stínítko]] (digitální detektor), kde pro každý krystal vznikne unikátní difrakční vzor.
Při průchodu [[Monochromatické záření|monochromatického]] rentgenového záření látkou dochází k pružnému ohybu ([[difrakce|difrakci]]) paprsků. Směr a intenzita difraktujících paprsků závisí na vnitřní struktuře vzorku. V [[Amorf]]ním vzorku jsou atomy rozmístěny nepravidelně a příspěvky k celkové intenzitě difraktovaného záření se často vzájemně vyruší. Naopak vzorek s periodickou strukurou (monokrystal) působí jako difrakční [[mřížka]] ve viditelném světle. Příspěvky k celkové intenzitě difraktovaného záření vzájemně interferují a v určitých směrech, specifických pro konkrétní krystalovou strukturu, se sčítají, jinak se vyruší.<ref name="kodicek"/><ref name="Loub"/>


Směry a intenzity difraktovaného záření se pro vzorek změří a po provedení korekcí (na tvar vzorku, tepelné kmity, absorbci, zprůměrování intenzit ze symetrických směrů) se určuje absolutní struktura. Při řešení se nejdříve určí hrubý model struktury a postupným přidáváním parametrů (anizotropie termálních kmitů, poloha lehkých atomů - [[vodík]]ů) se optimalizuje shoda experimentálních dat s daty vypočtenými podle modelu. Míra shody modelu s experimentálními daty se hodnotí podle '''R-faktoru''' ale vždy je třeba kritické zhodnocení modelu člověkem.
Tento difrakční vzor je analyzován [[počítač]]em, který podle určitého algoritmu vytvoří mapu [[elektronová hustota|elektronové hustoty]] zkoumané látky. V dalším kroku je syntézou dat z mapy elektronové hustoty a chemické struktury dané látky počítačem vytvořen skutečný 3D model molekuly.


== Historie a použití ==
== Prášková analýza ==
V případě, že vzorek není k dispozici ve formě monokrystalu, tak lze provádět analýzu prášku. Vzorek se umele na jemno a místo směru se analyzuje pouze závislost intenzity difraktovaného záření na úhlu mezi primárním a difraktovaným paprskem. Z práškového záznamu nelze většinou přímo určit strukturu, ale lze ověřit, jestli záznam odpovídá modelu nebo jiné dříve určené struktuře.

== Historie ==
První použití rentgenové krystalografie je datováno do roku 1912, kdy [[William Lawrence Bragg]] a jeho otec [[William Henry Bragg]] poprvé určili krystalické struktury [[prvek|prvků]] a postupně i jednoduchých [[anorganická sloučenina|anorganických látek]].<ref>
První použití rentgenové krystalografie je datováno do roku 1912, kdy [[William Lawrence Bragg]] a jeho otec [[William Henry Bragg]] poprvé určili krystalické struktury [[prvek|prvků]] a postupně i jednoduchých [[anorganická sloučenina|anorganických látek]].<ref>
{{Citace periodika
{{Citace periodika
Řádek 35: Řádek 44:
}}</ref> Za tuto práci získali v roce 1915 [[Nobelova cena za fyziku|Nobelovu cenu]] za fyziku. Roku [[1959]] se poprvé podařilo analyzovat prostorovou strukturu u molekuly [[hemoglobin]]u.
}}</ref> Za tuto práci získali v roce 1915 [[Nobelova cena za fyziku|Nobelovu cenu]] za fyziku. Roku [[1959]] se poprvé podařilo analyzovat prostorovou strukturu u molekuly [[hemoglobin]]u.


== Použití ==
⚫
Tato metoda se postupem času stala hlavní metodou k určování prostorové struktury [[protein|bílkovin]] a obecně určení funkce různých [[vitamín]]ů, [[lék]]ů, [[enzym]]ů a [[nukleová kyselina|nukleových kyselin]].
RTG strukturní analýza se používá k určování struktury anorganických a organických nízkomolekulárních látek (minerálů, organických látek). Tradičně se používá v organické syntéze k potvrzení absolutní konfigurace látek nebo ve farmaceutickém průmyslu jako jednoznačná identifikace patentovaných [[polymorf]]ů aktivních farmaceutických instancí (API).
⚫
Tato metoda se používá k určení prostorové struktury [[protein|bílkovin]] a [[enzym]]ů a [[nukleová kyselina|nukleových kyselin]].


== Odkazy ==
== Odkazy ==
{{Commonscat|X-ray diffraction}}
{{Commonscat|X-ray diffraction}}

=== Reference ===
=== Reference ===
<references />
<references />
Řádek 45: Řádek 55:
=== Související články ===
=== Související články ===
* [[Rentgenové záření]]
* [[Rentgenové záření]]

{{Pahýl}}
{{Pahýl}}


Řádek 51: Řádek 60:
[[Kategorie:Metody kvalitativní analýzy]]
[[Kategorie:Metody kvalitativní analýzy]]


⚫
[[en:X-ray crystallography]]
[[af:X-straalkristallografie]]
[[af:X-straalkristallografie]]
[[ar:دراسة البلورات بالأشعة السينية]]
[[ar:دراسة البلورات بالأشعة السينية]]
[[da:Krystallografi]]
[[de:Kristallstrukturanalyse]]
[[de:Kristallstrukturanalyse]]
⚫
[[en:X-ray crystallography]]
[[es:Cristalografía de rayos X]]
[[es:Cristalografía de rayos X]]
[[fa:پراش اشعه ایکس]]
[[fa:پراش اشعه ایکس]]
Řádek 63: Řádek 71:
[[ja:X線結晶構造解析]]
[[ja:X線結晶構造解析]]
[[pt:Cristalografia de raios X]]
[[pt:Cristalografia de raios X]]
[[sl:Rentgenska praškovna difrakcija]]
[[fi:Röntgenkristallografia]]
[[fi:Röntgenkristallografia]]
[[sv:Röntgenkristallografi]]
[[sv:Röntgenkristallografi]]

Verze z 17. 2. 2013, 01:16

Klasické difrakční spektrum práškového materiálu

Rentgenová strukturní analýza (v biochemii často nazývána rentgenová krystalografie[1], anglicky X-ray structure analysis, nebo anglicky) je analytická metoda zabývající se studiem interakce krystalických vzorků s rentgenovým zářením, která umožňuje určit absolutní strukturu molekul, tj. polohy atomů, vazebné délky a úhly v krystalové mřížce.[2]

Princip

Při průchodu monochromatického rentgenového záření látkou dochází k pružnému ohybu (difrakci) paprsků. Směr a intenzita difraktujících paprsků závisí na vnitřní struktuře vzorku. V Amorfním vzorku jsou atomy rozmístěny nepravidelně a příspěvky k celkové intenzitě difraktovaného záření se často vzájemně vyruší. Naopak vzorek s periodickou strukurou (monokrystal) působí jako difrakční mřížka ve viditelném světle. Příspěvky k celkové intenzitě difraktovaného záření vzájemně interferují a v určitých směrech, specifických pro konkrétní krystalovou strukturu, se sčítají, jinak se vyruší.[1][2]

Směry a intenzity difraktovaného záření se pro vzorek změří a po provedení korekcí (na tvar vzorku, tepelné kmity, absorbci, zprůměrování intenzit ze symetrických směrů) se určuje absolutní struktura. Při řešení se nejdříve určí hrubý model struktury a postupným přidáváním parametrů (anizotropie termálních kmitů, poloha lehkých atomů - vodíků) se optimalizuje shoda experimentálních dat s daty vypočtenými podle modelu. Míra shody modelu s experimentálními daty se hodnotí podle R-faktoru ale vždy je třeba kritické zhodnocení modelu člověkem.

Prášková analýza

V případě, že vzorek není k dispozici ve formě monokrystalu, tak lze provádět analýzu prášku. Vzorek se umele na jemno a místo směru se analyzuje pouze závislost intenzity difraktovaného záření na úhlu mezi primárním a difraktovaným paprskem. Z práškového záznamu nelze většinou přímo určit strukturu, ale lze ověřit, jestli záznam odpovídá modelu nebo jiné dříve určené struktuře.

Historie

První použití rentgenové krystalografie je datováno do roku 1912, kdy William Lawrence Bragg a jeho otec William Henry Bragg poprvé určili krystalické struktury prvků a postupně i jednoduchých anorganických látek.[3] Za tuto práci získali v roce 1915 Nobelovu cenu za fyziku. Roku 1959 se poprvé podařilo analyzovat prostorovou strukturu u molekuly hemoglobinu.

Použití

RTG strukturní analýza se používá k určování struktury anorganických a organických nízkomolekulárních látek (minerálů, organických látek). Tradičně se používá v organické syntéze k potvrzení absolutní konfigurace látek nebo ve farmaceutickém průmyslu jako jednoznačná identifikace patentovaných polymorfů aktivních farmaceutických instancí (API). Tato metoda se používá k určení prostorové struktury bílkovin a enzymů a nukleových kyselin.

Odkazy

Logo Wikimedia Commons Obrázky, zvuky či videa k tématu rentgenová strukturní analýza na Wikimedia Commons

Reference

  1. ↑ a b KODÍČEK, Milan. Biochemické pojmy - výkladový slovník [online]. Vysoká škola chemicko-technologická v Praze, 2004 [cit. 2013-02-10]. Dostupné online. 
  2. ↑ a b LOUB, Josef. Krystalová struktura, symetrie a rentgenová difrakce. [s.l.]: SPN, 1987. 
  3. ↑ KRATOCHVÍL, Bohumil, et al. Co nabízí současná RTG strukturní analýza?. Chemické listy. 2008, roč. 102, čís. 10, s. 889–901. Dostupné online. 

Související články

Pahýl
Pahýl
 Tento článek je příliš stručný nebo postrádá důležité informace.
Pomozte Wikipedii tím, že jej vhodně rozšíříte. Nevkládejte však bez oprávnění cizí texty.
Citováno z „https://cs.wikipedia.org/w/index.php?title=Rentgenová_krystalografie&oldid=9745411“