Page 23 - No31

EGYKRISTÁLY RÖNTGENDIFFRAKCIÓ

Neutrondiffrakcióban a hidrogénatom adatot mérünk, hogy a rengeteg mérési nagypontosságú, a cseppfolyós He
„szórási hossza” nagy, a hidrogénatomok pont precíz szerkezetet produkál (a hőmérsékletén (~25K) történő mérések
koordinátái pontosan meghatározhatók. kötéstávolságok hibája ezred Å, a és általában centroszimmetrikus
A röntgendiffrakcióban az kötésszögeké század fok nagyságrendű). tércsoportban kristályosodó molekulák
elektronsűrűségi maximumokat tekintjük A kristályszerkezeti eredmények szükségesek, mert a fázisoknak ekkor
atomi pozícióknak, ami a hidrogén jellemzésére az R jósági tényezőt csak kétféle értéke lehet (π, vagy 2π).
esetében komoly kötéshossz rövidülésben használják (5. egyenlet). Az R értéke rutin Elméleti számítások igazolják az így
nyilvánul meg: egyetlen elektronja kísérletben 0,05-0,03 körül van, alacsony kapott kísérleti eredményeket.
polarizált kémiai kötésben van. A hőmérsékleten végzett gondos kísérletben Az értékelés elengedhetetlen eszköze a
neutrondiffrakciós C-H kötés a kémiai elérheti 0,01-et. krisztallográfiai adatbázis (Cambridge
környezet függvényében, 1.05-1.10 Å Structural Database), amely jelenleg
hosszú, a röntgendiffrakcióban ez az érték 4. ÉRTÉKELÉS ~1,4 millió ellenőrzött röntgen-,
~0.96 Å. A röntgendiffrakciós modellben Az atomi koordináták az elemi cella neutron- és elektrondiffrakciós
ez utóbbi értéket rögzítjük és többnyire koordináta rendszerében vannak módszerekkel meghatározott
nem finomítjuk. értelmezve. Ezek relatív koordináták. Az kismolekulás szerves- és fémorganikus
elemi cella tengelyek kezdő- és kristályszerkezet adatait tartalmazza.
3. A SZERKEZET végpontja 0 és 1 közé esik. Az atomi Ezek mind kísérleti munka eredményei.
FINOMÍTÁSA koordináták lehetnek negatívok és 1-nél Az adatbázishoz fejlett szoftver csomag
Az elektronsűrűségi eloszlás nagyobbak is (a molekula túllép a cella tartozik. Jelentősége igen nagy a
maximumaiból nyert atomi koordináták határokon). Geometriai számításhoz az gyógyszer-kutatásban, vagy az ipar
pontatlanok ezért a szerkezetet a atomi koordinátákat ortogonalizálni egyéb területein. Az adatbázis
legkisebb négyzetek módszerével kell, hogy derékszögű (Descartes) önmagában is olyan kutatási platform,
finomítani kell. A finomítás ciklusokban koordinátákat kapjunk. Ortogonális amely képes tudományos eredményeket
történik (a szerkezeti tényezőket nem- kristályrendszerekben (rombos, szolgáltatni. Párkányi László
lineáris egyenletek írják le), a tetragonális, köbös) ez roppant egyszerű
minimalizálandó mennyiség x = ax, y = by, z = cz. A legtöbb fontos
o
o
o
geometriai adatot (kötéstávolság,
D = ∑ w hkl ( F o 2 − kF c 2 ) 2 kötésszög, torziós szög) közvetlenül a IRODALOM
hkl finomításból nyerjük. A szerkezet A bevezető idézet forrása: Jack Dunitz: “X-RAY
értékelési része nagyon sokrétű, igen ANALYSIS AND THE STRUCTURE OF
(w súly függvény, F a mért, F a sok szempontot átfogó kutatás lehet, ORGANIC MOLECULES”, Cornell University
hkl
o
Press, Ithaca and London, 1979, 301. oldal.
c
számított amplitúdó, k a skálafaktor), álljon itt most csak egyetlen példa. Oszlányi, G., Sütő, A. (2004), Acta Crystallogr.
Mivel a kristályrács anizotróp közeg, az A röntgendiffrakció jelensége a sugárzás A2004, 134-141.
átlagos atomi mozgás (B) helyett minden és az elektronfelhő kölcsönhatása révén Flack, H.D. (1983), Acta Crystallogr. A39, 876-
atomhoz anizotróp atomi elmozdulást is keletkezik, így felmerül az a kérdés, 881.
kell számolni 3x3-as szimmetrikus U hogy tanulmányozható-e vele a kémia
tenzor formájában, amely ellipszoidot ír szempontjából alapvető fontosságú
le, (6. ábra). Így minden nem-hidrogén vegyértékelektron-eloszlás. Ehhez az JAVASOLT TOVÁBBI
atomnak általában 9 finomítandó atommagok pontos koordinátái OLVASNIVALÓK:
paramétere van: szükségesek, amelyek két módon Párkányi L: Röntgendiffrakciós
x,y,z,U ,U ,U ,U ,U ,U , nem számítva nyerhetők: röntgen- és neutron- molekulaszerkezet-kutatás: lehetőségek és
13
33
12
23
11
22
az atomi rendezetlenség esetén a diffrakciós mérések kombinációjával korlátok, MKL. 56. 209-213. 2001.
betöltöttséget, vagy amikor az atom (X-N), vagy olyan röntgendiffrakciós Kálmán A: Kémiai krisztallográfia I. ELTE
jegyzet. Budapest. 1981.
valamely szimmetria elemen (speciális finomítással, amelyben csak sin(θ) ≥0,6 Faigel G: Mire jó a röntgenvonalzó?
pozícióban) van, vagyis kötött reflexiókat alkalmazunk (X-X ), mert Mindentudás Egyeteme 6. 2006.41-56.
ho
koordinátá(i) van(nak). N atomra tehát ezek a lezárt elektronhéjakkal való Kálmán A: Kristálytani alapfogalmak pp. 15-42.
9N paraméter jut és minden paraméterre kölcsönhatásból erednek. Ha a lezárt Bombicz P: Egykristályok előállítása és
legalább 10 olyan reflexió kell, amelynek héjak hozzájárulását kivonjuk a teljes röntgendiffrakciós vizsgálata. pp. 42-58.
intenzitása nagyobb annak kétszeres elektronsűrűségből, akkor marad a Bényei, A., Harmat, V.; Röntgendiffrakciós
hibájánál (I ≥ 2σ(I ). A diffrakciós kötések, magános elektronpárok stb. szerkezetvizsgálat.
H
Η
intenzitás mérése meglehetősen elektron-eloszlása (a ‘deformációs’ Bombicz P., Fábián L., Kálmán A: Egykristály
röntgendiffrakció.
pontatlan, azonban olyan nagyszámú elektronsűrűség). Ehhez
KÉMIAI PANORÁMA 31. SZÁM, 2026. ÉVFOLYAM 23