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發布時間：2021-08-02 21:02
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拉曼光譜在化學研究中的應用
拉曼光譜在有機化學方面主要是用作結構鑒定和分子相互作用的手段，它與紅外光譜互為補充，可以鑒別特殊的結構特征或特征基團。拉曼位移的大小、強度及拉曼峰形狀是鑒定化學鍵、官能團的重要依據。利用偏振特性，拉曼光譜還可以作為分子異構體判斷的依據。
在無機化合物中金屬離子和配位體間的共價鍵常具有拉曼活性，由此拉曼光譜可提供有關配位化合物的組成、結構和穩定性等信息。另外，許多無機化合物具有多種晶型結構，它們具有不同的拉曼活性，因此用拉曼光譜能測定和鑒別紅外光譜無法完成的無機化合物的晶型結構。
在催化化學中，拉曼光譜能夠提供催化劑本身以及表面上物種的結構信息，還可以對催化劑制備過程進行實時研究。同時，激光拉曼光譜是研究電極/溶液界面的結構和性能的重要方法，能夠在分子水平上深入研究電化學界面結構、吸附和反應等基礎問題并應用于電催化、腐蝕和電鍍等領域。
拉曼光譜在生物學研究中的應用
拉曼光譜是研究生物大分子的有力手段，由于水的拉曼光譜很弱、譜圖又很簡單，故拉曼光譜可以在接近自然狀態、活性狀態下來研究生物大分子的結構及其變化。
生物大分子的拉曼光譜可以同時得到許多寶貴的信息：
（1）蛋白質二級結構：α-螺旋、β-折疊、無規卷曲及β-回轉
（2）蛋白質主鏈構像：酰胺Ⅰ、Ⅲ，C-C、C-N伸縮振動
（3）蛋白質側鏈構像：苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸的側鏈和后二者的構像及存在形式隨其微環境的變化
（4）對構像變化敏感的羧基、巰基、S-S、C-S構像變化
（5）生物膜的脂肪酸碳氫鏈旋轉異構現象。
（6）DNA分子結構以及和DNA與其他分子間的作用。
（7）研究脂類和生物膜的相互作用、結構、組分等。
（8）對生物膜中蛋白質與脂質相互作用提供重要信息。
拉曼光譜技術的優越性
提供快速、簡單、可重復、且更重要的是無損傷的定性定量分析，它無需樣品準備，樣品可直接通過光纖探頭或者通過玻璃、石英、和光纖測量，此外。。。
①由于水的拉曼散射很微弱，拉曼光譜是研究水溶液中的生物樣品和化學化合物的理想工具。
②拉曼一次可以同時覆蓋50～4000波數的區間，可對有機物及無機物進行分析。相反，若讓紅外光譜覆蓋相同的區間則必須改變光柵、光束分離器、濾波器和檢測器。。。
③拉曼光譜譜峰清晰尖銳，更適合定量研究、數據庫搜索、以及運用差異分析進行定性研究。在化學結構分析中，獨立的拉曼區間的強度可以和功能集團的數量相關。
④因為激光束的直徑在它的聚焦部位通常只有0.2～2毫米，常規拉曼光譜只需要少量的樣品就可以得到。這是拉曼光譜相對常規紅外光譜一個很大的優勢，而且拉曼顯微鏡物鏡可將激光束進一步聚焦至20微米甚至更小，可分析更小面積的樣品。
⑤共振拉曼效應可以用來有選擇性地增強大生物分子特個發色基團的振動，這些發色基團的拉曼光強能被選擇性地增強1000到10000倍。
