Tài liệu Phân tích cấu trúc của các dẫn xuất n vinylpiperidinoazacrown ethers bằng các phương pháp phổ hiện đại​

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC ĐẶNG THỊ THỦY PHÂN TÍCH CẤU TRÚC CỦA CÁC DẪN XUẤT N-VINYLPIPERIDINOAZACROWN ETHERS BẰNG CÁC PHƯƠNG PHÁP PHỔ HIỆN ĐẠI LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC THÁI NGUYÊN – 2018 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC ĐẶNG THỊ THỦY PHÂN TÍCH CẤU TRÚC CỦA CÁC DẪN XUẤT N-VINYLPIPERIDINOAZACROWN ETHERS BẰNG CÁC PHƯƠNG PHÁP PHỔ HIỆN ĐẠI Chuyên ngành: Hoá Phân tích Mã số : 8440118 LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC Người hướng dẫn khoa học: TS. TRƯƠNG HỒNG HIẾU THÁI NGUYÊN - 2018 LỜI CẢM ƠN Với lòng biết ơn sâu sắc, em xin chân thành cảm ơn thầy giáo TS. TRƯƠNG HỒNG HIẾU – Trung tâm nhiệt đới Việt – Nga đã tin tưởng giao đề tài, định hướng nghiên cứu, tận tình hướng dẫn và tạo những điều kiện tốt nhất để em hoàn thành bản luận văn này. Em xin chân thành cám ơn các thầy giáo, cô giáo khoa Hóa Học, các thầy cô phòng Đào tạo, các thầy cô trong Ban Giám Hiệu trường Đại học Khoa học – Đại học Thái Nguyên đã giảng dạy và tạo điều kiện giúp đỡ em trong quá trình học tập, nghiên cứu, thực hiện đề tài. Em xin trân trọng cảm ơn Ban lãnh đạo cùng các thầy giáo, cô giáo, cán bộ, kĩ thuật viên phòng thí nghiệm Hóa Hữu Cơ thuộc khoa Hóa Học trường Đại học khoa học Tự Nhiên – Đại học Quốc Gia Hà Nội đã tận tình chỉ dạy và hướng dẫn em trong quá trình học tập, thực nghiệm và thực hiện đề tài. Cuối cùng, em xin gửi lời cám ơn tới gia đình, bạn bè đã giúp đỡ và động viên em trong suốt quá trình học tập và thực hiện luận văn này. Mặc dù đã có nhiều cố gắng, song thời gian có hạn, khả năng nghiên cứu của bản thân còn hạn chế, nên kết quả nghiên cứu có thể còn thiếu sót. Em rất mong nhận được sự góp ý, chỉ bảo của các thầy giáo, cô giáo, các bạn đồng nghiệp và những người đang quan tâm đến vấn đề đã trình bày trong luận văn để luận văn được hoàn thiện hơn. Em xin trân trọng cám ơn! Tác giả luận văn Đặng Thị Thủy a MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN ................................................................................................... a DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ........................................................................ d DANH MỤC CÁC BẢNG ............................................................................... e DANH MỤC CÁC HÌNH .................................................................................. f DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ ............................................................................... g MỞ ĐẦU ........................................................................................................... 1 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN ............................................................................. 3 1.1. Tổng quan về các phương pháp chính phân tích và xác định cấu trúc các hợp chất hữu cơ (các phương pháp phân tích hóa lí hiện đại) .......................... 3 1.1.1. Phương pháp phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR) 2,3,4 .................... 3 1.1.2. Phương pháp nhiễu xạ đơn tinh thể (Single_crystal X-ray Diffraction) ........ 9 1.1.3. Phương pháp phổ hồng ngoại (IR) ...................................................... 13 1.1.4. Phương pháp sắc ký lỏng kết hợp khối phổ (LC-MS) ................................ 15 1.2. Sơ lược về azacrown ether và ứng dụng của chúng ................................ 21 CHƯƠNG 2. THỰC NGHIỆM ...................................................................... 23 2.1. Phương pháp nghiên cứu và trang thiết bị .................................................... 23 2.1.1. Các phương pháp chuẩn bị mẫu chất phân tích ......................................... 23 2.1.2. Dụng cụ và hóa chất ................................................................................ 23 2.1.3. Định tính phản ứng và kiểm tra độ tinh khiết của dẫn xuất bằng sắc kí lớp mỏng................................................................................................................. 24 2.1.4. Các phương pháp phân tích cấu trúc.................................................... 25 2.2. Chuẩn bị tiền chất azacrown ether (3) ..................................................... 25 2.3. Chuẩn bị mẫu chất nghiên cứu N-vinylpiperidinoazacrown ether (4) ..... 26 2.4. Phân tích dữ liệu phổ hồng ngoại, phổ khối lượng, phổ cộng hưởng từ hạt nhân của các chất (3) và (4): ........................................................................... 26 CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .................................................. 29 3.1. Chuẩn bị dẫn xuất 1,5-bis(2-formylphenoxy)-3-oxapentane................... 29 b 3.2. Chuẩn bị hợp chất mẫu piperidonoazacrown-4 ether (3) và Nvinylpiperidinoazacrown ether (4) .................................................................. 33 3.3. Phân tích và xác định cấu trúc hợp chất (3), (4) bằng các phương pháp hóa lý hiện đại ................................................................................................. 34 KẾT LUẬN ..................................................................................................... 41 TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................... 42 c DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT NMR Nuclear Magnetic Resonance (Phổ cộng hưởng từ hạt nhân) 1 1 H-NMR H Nuclear Magnetic Resonance (Phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton) 13 C-NMR 13 C Nuclear Magnetic Resonance (Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C) 2D- NMR Two Dimensional Nuclear Magnetic Resonance (Phổ cộng hưởng từ hạt nhân hai chiều) COSY Homonuclear Correlation Spectroscopy HSQC Heteronuclear Single-Quantum Correlation Spectroscopy HMBC Heteronuclear Multiple-Bond Correlation Spectroscopy TMS Tetramethylsilane IR Infrared Spectroscopy (Phổ hồng ngoại) LC – MS Sắc ký lỏng kết nối khối phổ MS Mass Spectrometry (Phổ khối lượng) API Atmospheric Pressure Ionization (Phương pháp ion hóa tại áp suất khí quyển) ESI Electrospray Ionization (Phương pháp ion hóa phun điện tử) APCI Atmospheric Pressure Chemical Ionization (phương pháp ion hóa hóa học tại áp suất khí quyển) APPI Atmospheric Pressure Photoionization (phương pháp quang hóa học tại áp suất khí quyển) WCOT Wall-coated capillary open tubular SCOT Support-coated open tubular SKLM Sắc kí lớp mỏng DMAD Dimethyl acetylenedicarboxylate DMF Dimethylformamide d DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1. Độ dịch chuyển hóa học của phổ CHTHN 1H của một số nhóm thế ................................................................................................... 4 Bảng 1.2. Độ dịch chuyển hóa học của phổ CHTHN 13 C của một số nhóm thế ................................................................................................... 5 Bảng 3.1. Dữ liệu tinh thể học và thông số cấu trúc của hợp chất (4) ... 38 Bảng 3.2. Liên kết hydro trong tinh thể của phân tử (4) (Å, o) ............. 39 e DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân của ethanal ......................................... 6 Hình 1.2. Tương tác spin - spin của dẫn xuất tetrahydropyran ....................... 7 Hình 1.3. Ví dụ về phổ HSQC ......................................................................... 8 Hình 1.4. Ví dụ về phổ HMBC ....................................................................... 9 Hình 1.5. Cặp tín hiệu Fiedel ......................................................................... 10 Hình 1.6. Sơ đồ tóm tắ t quá trình phân tích cấ u trúc bằ ng phương pháp X-Ray ......................................................................................................................... 11 Hình 1.7. Cấu tạo phân tử được xây dựng trên cơ sở dữ liệu nhiễu xạ đơn tinh thể X-ray ......................................................................................................... 13 Hình 1.8. Phổ hồng ngoại của axit bezoic ( C6H5COOH ) ............................ 14 Hình 1.9. Kỹ thuật ion hóa ESI ..................................................................... 18 Hình 3.1. Phổ IR của hợp chất (1) với đặc trưng của nhóm carbonyl (C=O) 30 Hình 3.2. Cấu tạo nhóm polyether và phenyl của hợp chất (1) ..................... 31 Hình 3.3. Phổ 1H-NMR của hợp chất (1) ...................................................... 31 Hình 3.4. Phổ khối lượng EI-MS của hợp chất (1) ....................................... 32 Hình 3.5. Phổ khối lượng ESI-MS của hợp chất (1) ..................................... 33 Hình 3.6. Chuyển hóa cấu dạng của vòng piperidone ................................... 35 Hình 3.7. Phổ 1H-NMR của hợp chất (3) ...................................................... 36 Hình 3.8. Phổ 1H-NMR của hợp chất (4) ...................................................... 37 Hình 3.9. Cấu tạo phân tử của hợp chất (4) theo dữ liệu X-ray .................... 39 f DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ Sơ đồ 1.1. Sơ đồ nguyên lý hoạt động của phương pháp khối phổ ............... 15 Sơ đồ 3.1. Phương pháp tổng hợp tiền chất (1) ............................................. 29 Sơ đồ 3.2. Phương pháp điều chế chất mẫu (4) ............................................. 34 g MỞ ĐẦU Ngày nay, cùng với sự phát triển của khoa học và kỹ thuật, các ngành khoa học cơ bản đã có mối quan hệ chặt chẽ và hỗ trợ lẫn nhau, hình thành nhiều hướng nghiên cứu đa ngành, liên ngành, ... ví dụ như trong ngành phân tích hóa học hiện đại không thể thiếu được vai trò của các phương pháp phân tích được phát triển trên ứng dụng của vật lý. Các phương pháp phân tích hóa lý đã ngày càng được sử dụng rộng rãi trong hóa học: trong phân tích hóa môi trường, trong phân tích kiểm nghiệm độ tinh khiết của thuốc hóa dược, trong phân tích xác định cấu tạo và cấu trúc lập thể của các hoạt chất hữu cơ, vô cơ hay phức chất, ... Các phương pháp phân tích hóa lý hiện đại có vị trí quan trọng chính là nhờ độ chính xác cao, khả năng xác định độ tinh khiết, xác định cấu tạo và các đặc trưng cấu trúc phân tử, ... dựa trên lượng tối thiểu mẫu chất, từ vài microgram (μg). Dữ liệu phân tích với độ chính xác cao, có ý nghĩa thực tiễn rất quan trọng, góp phần thúc đẩy sự phát triển nhanh chóng của ngành hóa học vật liệu mới; ngành tổng hợp hóa dược và phát triển thuốc; ngành phân tích độc chất môi trường; ... Các phương pháp phân tích hóa lý hiện đại này có ứng dụng thực tiễn trong mọi ngành nghề sản xuất: hóa chất bảo vệ nông nghiệp, thuốc thú y, công nghiệp vật liệu mới, hóa chất tẩy rửa, vật liệu sơn phủ bề mặt, hóa nhuộm, hóa chất bảo vệ môi trường, vật liệu y sinh, ... Đặc biệt, trong lĩnh vực nghiên cứu tổng hợp các hoạt chất mới, các phương pháp phân tích hiện đại dựa trên kỹ thuật cộng hưởng từ hạt nhân hiện đại (1HNMR, 13 CNMR, HMBC, HSQC, COSY - NOESY, ...) đã trở thành công cụ không thể thiếu được trong việc phân tích xác định cấu tạo của hoạt chất và độ tinh khiết của sản phẩm. Ngoài ra, với các kỹ thuật sắc ký (lỏng, khí) kết hợp khối phổ; kỹ thuật phân tích nhiễu xạ đơn tinh thể, ... cũng góp phần hoàn thiện dữ liệu phân tích các đặc điểm cấu trúc lập thể và độ tinh khiết của sản phẩm thu được 1-5. 1 Trong thời gian gần đây, hóa học các hợp chất azacrown ether đã được tập trung nghiên cứu và phát triển. Đặc biệt có nhiều ứng dụng trong khoa học kỹ thuật và đời sống hàng ngày, ví dụ như: ứng dụng trong vật liệu mới – màn hình tinh thể lỏng, vật liệu nano, phức chất với các kim loại chuyển tiếp hoặc kim loại hiếm, ứng dụng trong vật lý hạt nhân,… Đặc biệt, trong các nghiên cứu mới đây, đã xác định được các hợp chất có tích hợp đồng thời vòng crown ether và dị vòng chứa ni-tơ có khả năng thể hiện hoạt tính chống ung thư, gây độc tế trên các dòng tế bào ung thư người phổ biến, ví dụ như: Chính vì vậy, việc nghiên cứu và phân tích rõ ràng đặc điểm cấu trúc của hợp chất N-vinylpiperidinoazacrown ethers, nghiên cứu sự tương thích về cấu trúc với các hợp chất azacrown ether đã biết có thể góp phần định hướng phát triển các hoạt chất hữu ích mới, ứng dụng trong hóa dược, hoặc nghiên cứu khả năng tạo phức với các ion kim loại, ứng dụng trong hóa học phức chất, … Từ nghiên cứu tài liệu tổng quan ý nghĩa và tầm quan trọng của các phương pháp phân tích hóa lý hiện đại, chúng tôi đã thực hiện nghiên cứu giới thiệu tổng quan lý thuyết và ứng dụng một số phương pháp phân tích hóa lý hiện đại (NMR, LCMS, IR, X-ray,...) phân tích cấu trúc và xác định độ tinh khiết của một số hợp chất được tổng hợp với đề tài luận văn ‘‘phân tích cấu trúc của các dẫn xuất N-vinylpiperidinoazacrown ethers bằng các phương pháp phổ hiện đại”, trong đó chất mẫu N-vinylpiperidinoazacrown ether (4) được điều chế bằng phương pháp alkyl hóa hợp chất azacrown ether. 2 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN 1.1. Tổng quan về các phương pháp chính phân tích và xác định cấu trúc các hợp chất hữu cơ (các phương pháp phân tích hóa lí hiện đại) 1.1.1. Phương pháp phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR) 2,3,4 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (Nuclear Magnetic Resonance – NMR) là một phương pháp phổ quan trọng đối với hóa học hữu cơ. Phương pháp phổ NMR nghiên cứu cấu trúc phân tử bằng tương tác của bức xạ điện từ tần số radio với tập hợp hạt nhân được đặt trong từ trường mạnh. Các hạt nhân này là một phần của nguyên tử, và các nguyên tử lại tập hợp thành phân tử. Do vậy phổ NMR có thể cung cấp thông tin chi tiết về cấu trúc phân tử mà khó có thể nhận được bằng bất kì phương pháp nào khác. Phương pháp phổ biến được sử dụng là phổ 1H-NMR và 13C-NMR. Hạt nhân của nguyên tử 1H và 13 C có momen từ. Nếu đặt proton trong từ trường không đổi thì moment từ của nó có thể định hướng cùng chiều hay ngược chiều với từ trường. Đó là spin hạt nhân có tính chất lượng tử với các số lượng tử +1/2 và -1/2. Độ chuyển dịch hóa học : Do hiệu ứng chắn từ khác nhau nên các hạt nhân 1H và 13C trong phân tử có tần số cộng hưởng khác nhau. Đặc trưng cho các hạt nhân 1H và 13C trong phân tử có độ chuyển dịch hóa học δ; đối với hạt nhân 1H thì: =  TMS − x 6 .10 ( ppm) o Trong đó: νTMS, νx là tần số cộng hưởng của chất chuẩn TMS và của hạt nhân mẫu đo, νo là tần số cộng hưởng của máy phổ. Đối với các hạt nhân khác thì độ chuyển dịch hóa học được định nghĩa một các tổng quát như sau: =  chuan − x 6 .10 ( ppm) o 3 Trong đó: νchuan, νx là tần số cộng hưởng của chất chuẩn và của hạt nhân mẫu đo, νo là tần số cộng hưởng của máy phổ. Hằng số chắn σ xuất hiện do ảnh hưởng của đám mây electron bao quanh hạt nhân nguyên tử, do đó tùy thuộc vào vị trí của hạt nhân 1H và 13C trong phân tử khác nhau mà mật độ electron bao quanh nó khác nhau dẫn đến chúng có giá trị hằng số chắn σ khác nhau và do đó độ chuyển dịch hóa học của mỗi hạt nhân khác nhau. Theo đó proton nào cộng hưởng ở trường yếu hơn sẽ có độ chuyển dịch hóa học lớn hơn. Dựa vào độ chuyển dịch hóa học  ta biết được loại proton nào có mặt trong chất được khảo sát. Giá trị độ chuyển dịch hóa học không có thứ nguyên mà được tính bằng phần triệu (ppm). Đối với 1H-NMR thì δ có giá trị từ 0-12 ppm, đối với 13C-NMR thì δ có giá trị từ 0-230 ppm. Bảng 1.1. Độ dịch chuyển hóa học của phổ CHTHN 1H của một số nhóm thế 4 STT Khoảng 1H – NMR (ppm) Nhóm thế 1 Cyclopropan 0,0 – 1,1 2 − CH3 0,3 – 4,6 3 0,5 – 5,6 4 1,2 – 7,4 5 =CH2 4,4 – 5,9 6 =CH – 5,0 – 7,9 7 CH3C 1,7 – 2,2 0,7 – 1,9 8 9 CH 2,3 – 3,0 10 - OH (ancol) 3,8 – 5,8 4 11 - OH (phenol) 7,0 – 8,2 12 - COOH 9,0 – 12,9 13 - CHO 5,8 – 6,6 14 - NH2 7,0 – 8,3 7,4 – 8,9 15 Bảng 1.2. Độ dịch chuyển hóa học của phổ CHTHN 13C của một số nhóm thế 4 STT Nhóm thế Khoảng 13C – NMR (ppm) 1 RCH3 10 – 40 2 RCH2R 15 – 55 3 (R)3C 20 – 60 4 C=C 100 – 150 5 CC 65 – 85 110 – 160 6 7 (R)3C – OH 40 – 80 8 RCHO, RCOR 180 – 215 5 Hình 1.1. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân của ethanal 31 Trong phổ cộng hưởng từ hạt nhân của ethanal ( hình 1.1) ta thấy đối với 13CNMR thì δ có giá trị 31ppm là C (CH3), δ có giá trị 200 ppm là C (CHO). Hằng số tương tác spin-spin J: Trên phổ NMR, mỗi nhóm hạt nhân không tương đương sẽ thể hiện bởi một cụm tín hiệu gọi và vân phổ, mỗi vân phổ có thể bao gồm một hoặc nhiều hợp phần. Nguyên nhân gây nên sự tách tín hiệu cộng hưởng thành nhiều hợp phần là do tương tác của các hạt nhân có từ tính ở cạnh nhau. Tương tác đó thể hiện qua các electron liên kết. Giá trị J phụ thuộc vào bản chất của hạt nhân tương tác, số liên kết và bản chất các liên kết ngăn giữa các tương tác. Hằng số tương tác spin-spin J được xác định bằng khoảng cách giữa các hợp phần của một vân phổ. Dựa vào hằng số tương tác spin-spin J ta có thể rút ra kết luận về vị trí trương đối của các hạt nhân có tương tác với nhau. 6 Hình 1.2. Tương tác spin - spin của dẫn xuất tetrahydropyran Sơ lược về một số kỹ thuật phổ cộng hưởng từ hạt nhân hai chiều (2DNMR) - COSY - Correlated Spectroscopy - Kỹ thuật này cho biết tương tác của các proton trên hai nguyên tử C cạnh nhau. Trên phổ sẽ thể hiện khi có hai nhóm proton tương tác với nhau thì chúng sẽ tạo thành hình vuông với hai đỉnh nằm trên đường chéo và hai đình còn lại nằm đối xứng qua đường chéo. - HSQC - Heteronuclear Single Quantum Correlation - Kỹ thuật này cho biết tương tác của các proton với hạt nhân nguyên tử C. Các tín hiệu thể hiện trên phổ HSQC cho biết tương tác giữa proton và nguyên tử C mà nó gắn trực tiếp, hai hạt nhân cách nhau qua 1 liên kết. Hiểu một cách đơn giản trên phổ HSQC - là từ tín hiệu của nguyên tử H ở trục hoành và từ tín hiệu của nguyên tử C ở trục tung, lần lượt kẻ các đường song song với trục tung và trục hoành, nếu các đường này giao nhau thì điều đó có nghĩa là các proton và C nói trên có liên kết, nguyên tử H được gắn trực tiếp với nguyên tử C đó. 7 Hình 1.3. Ví dụ về phổ HSQC 9. - HMBC - Heteronuclear Multiple Bond Coherence - Kỹ thuật này cho biết tương tác của các proton với nguyên tử C cách đó 2 hoặc 3 liên kết, đặc biệt trên phổ không thể hiện các tương tác ngang qua 1 nối hóa trị. 8 Hình 1.4. Ví dụ về phổ HMBC 9. 1.1.2. Phương pháp nhiễu xạ đơn tinh thể (Single_crystal X-ray Diffraction) 11,14,24,27,28 a. Giới thiệu chung Phương pháp X-ray phân tử là phương pháp hiện đại nhất để xác định cấu trúc phân tử của một hợp chất hữu cơ. Từ phương trình Bragg, người ta tính toán độ dài của các cạnh tế bào cơ sở (a,b,c), chỉ số Miler (h,k,l), góc giữa các trục tinh thể (,,), thể tích tế bào cơ sở (V) và số lượng phân tử (n) xây dựng nên tế bào cơ sở. Phương trình Bragg: 2d.sin()=n (d: bản chất thông số mang; : góc quét; : bước sóng tia X; n là số nguyên, thường n = 1) 9 Thể tích tế bào cơ sở: V = abc(1-cos2α-cos2β-cos2γ+2cosαcosβcosγ)1/2 Số lượng phân tử trong tế bào cơ sở n = V.d.6,023.1023 (d: tỷ tro ̣ng g/cm3). Mặt khác, khi chiế u bức xa ̣ tia X vào phân tử, ở mỗi trung tâm liên kế t sẽ phát ra một cặp tín hiệu Friedel phản xa ̣ theo hai hướng (h,k,l) và hướng ngươ ̣c la ̣i (-h,-k,-l). Cường độ của tín hiệu Friedel (Fhkl, F-h,-k-l) đươ ̣c tính toán nhờ cường độ của tín hiệu nhiễu xa ̣ (Ihkl) (|Fhkl| = (Ihkl)1/2). Mật độ electron ta ̣i một điể m trong tế bào cơ bản sẽ đươ ̣c tính toán bằ ng công thức: ρ(x,y,z) = [ ΣhklFhklexp{-2p(hx + ky + lz)}]/V. Hình 1.5. Cặp tín hiệu Fiedel 32 Bằ ng cách đo cường độ của tấ t cả các tín hiệu nhiễu xa ̣ Ihkltheo mặt h,k,l khi đã biế t đươ ̣c các thông số cơ bản của tế bào cơ sở theo phương trình Bragg ở trên, người ta sẽ tính toán đươ ̣c mật độ electron ta ̣i mo ̣i điể m trong không gian của tế bào cơ sở, từ đó có thể xây dựng đươ ̣c bản đồ mật độ điện tích của phân tử. Từ dữ liệu bản đồ mật độ electron, chương trình máy tính sẽ dựng đươ ̣c cấ u trúc không gian ba chiề u của phân tử. Quá trình xác đinh ̣ cấ u trúc của hơ ̣p chấ t hữu cơ bằ ng phương pháp X-ray phân tử có thể đươ ̣c tóm tắ t như sau: 10 Hình 1.6. Sơ đồ tóm tắt quá trình phân tích cấu trúc bằng phương pháp X-ray 33 b. Xác đinh ̣ cấ u hình tuyệt đố i Phương pháp X-ray tinh thể có khả năng xác đinh ̣ chính xác cấ u hình tuyệt đố i của một phân tử , nế u trong phân tử có nguyên tử có tán xa ̣ tia X bấ t thường. Để xác đinh ̣ cấ u hình tuyệt đố i của phân tử bằ ng phương pháp X-ray tinh thể người ta sử du ̣ng phương pháp của Bijvoet và phương pháp so sánh chỉ số R. Phương pháp Bijvoet: Do mỗi trung tâm bấ t đố i khi đươ ̣c chiế u bức xa ̣ tia X sẽ phát ra một cặp tín hiệu bấ t thường Friedel, lơ ̣i du ̣ng nguyên tắ c này Bijvoet đã so sánh tín hiệu tán xa ̣ của một nguyên tử đánh dấ u với tín hiệu của cặp bức xa ̣ Friedel ở trung tâm bấ t đố i phản xa ̣ theo hướng (h,k,l) và hướng ngươ ̣c la ̣i (-h,-k,-l), để xác đinh ̣ cấ u hình tuyệt đố i. Phương pháp so sánh chỉ số R: Chỉ số R đươ ̣c xây dựng trên cơ sở hàm thố ng kê Hamilton từ toàn bộ dữ liệu của các cặp đồ ng phân đố i quang và đươ ̣c so sánh với các tính toán Bijvoet để xác đinh ̣ kiể u đồ ng phân đố i quang. Nế u giá tri ̣ của chỉ số R có sự sai khác, dù rấ t nhỏ (±0,1%) thì phải đánh giá la ̣i các giá tri này bằ ng phương pháp thố ng kê. ̣ Như vậy, cả hai phương pháp này chỉ dựa vào tia phản xạ đặc biệt có cường độ cao do ảnh hưởng của cấu trúc ở những trung tâm bất đối của phân 11