400-780-8018物质的结构决定着其物理化学性质和性能，只有当我们充分了解物质的结构时，我们才能深入认识和理解物质的性能，并据此改进化合物的性质和功能，设计出良好性能的新化合物。单晶结构分析是确定物质分子组成及晶体结构的一种关键手段，它能提供关于一个化合物在固态中所有原子的精确空间位置、原子的连接形式、分子构象、准确的键长和键角等数据，从而为化学、材料科学和生命科学等研究提供广泛而重要的信息。
晶体是内部一种或多种原子、分子或离子在三维空间有规律周期性重复排列构成的固态物质。由于空间排列的规律性，可以把晶体中若干个原子、分子或离子抽象化为一个点。因此晶体被视为一种空间点阵。如果整块固体为一个空间点阵所贯穿，则称为单晶体，简称单晶。优质的单晶应该透明有光泽的，表面干净无裂痕，并且应该满足以下基本条件：
（1）内部结构高度有序、不存在晶格缺陷；
（2）尺寸能够满足测试要求（对于有机物，通常为0.1-0.3 mm）；
（3）形状不必规则，但表面需要光滑且无裂纹；
（4）聚集程度低、无明显杂质，且没有多个单晶重叠在一起的情况；
（5）不容易风化，具有一定的稳定性。
单晶培养方法对于获得理想的单晶X-射线衍射数据至关重要，而这种数据是结构解析的基础。常用的单晶生长方法包括冷却结晶法、溶剂缓慢挥发法、气液扩散法、界面扩散法、悬滴法、熔融冷却、水热和溶剂热、熔体微滴法、共结晶法以及升华等。关于这种常用的单晶培养方法和注意事项，已经有大量的文献进行了报道。
这是一种通过降低溶液的温度来减少溶质的溶解度，从而促使晶体形成的方法。适用于那些随温度下降而溶解度显著减小的物质。操作时需要精确控制温度下降的速度，避免过快导致晶体生长不均匀或产生多晶。
将溶质溶解在溶剂中，让溶剂自然挥发，以降低溶液的溶解度，使溶质析出形成晶体。适用于溶解度随温度变化不大的物质。在实施时，需要控制溶剂的挥发速度，常用的控制手段包括使用封口膜封住容器并在上面戳孔来调节挥发速率。
液相扩散法通常涉及使用良溶剂和不良溶剂。将溶质溶解在良溶剂中，然后将其置于含有不良溶剂的密闭环境中，随着不良溶剂的扩散，溶质的溶解度会逐渐降低，进而析出晶体。
气相扩散法与液相扩散法类似，气相扩散法是通过气体的扩散来改变溶液的溶解度，促使晶体生长。
界面扩散法是一种利用不同溶剂间相互作用来培养晶体的方法，它适用于特定的化学反应和化合物。通过仔细的操作和环境控制，可以实现高质量的晶体生长。
用高温高压的溶液将溶质溶解、降温，溶液过饱和后使溶质析出，长成单晶。
将样品部分熔融至剩余单颗粒，降温至 0.97–0.99Tm ，使得该单颗粒在熔融微滴中生长，该方法的高温可避免二次成核和其他晶型的干扰。
许多化合物不容易结晶，容易产生油、胶状物、无定型等，当使用常规方法无法获得单晶，或者目标化合物难于结晶，解决小分子化合物结晶问题的另外一种选择是用较大的有机主体生产包合物。比如四芳基金刚烷（TAAS）很容易与小分子形成结晶包合物，用TDA或TBro进行热结晶实验。分析物和金刚烷的混合物在实验室加热板上加热最多30秒，直到形成澄清的溶液，然后关闭加热板，使溶液冷却到室温，晶体在几分钟或几小时内形成。
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