原位傅立叶变换红外光谱在有机合成研究中的应用

实时在线原位红外光谱技术以傅立叶变换红外光谱(FTIR)原理为基础,能精确监测反应中重要组分的浓度变化,由于光谱吸收直接与物质浓度相关,通过组分的浓度变化趋势,可以确定关键的反应参数,推断反应机制和反应路径,分析和验证反应动力学,为研究反应动力学和反应机制提供重要信息。因此,FTIR已广泛用于有机合成反应机制和反应动力学的研究以及晶型研究中,为药物研究中高效的合成目标化合物,减少副产物的生成以获得高质量的产品提供了重要的研究工具。本文对近5年来FTIR在有机合成中的应用进行综述。

原位傅立叶变换红外光谱研究含CL-20的NEPE推进剂的热分解Ⅱ

采用温度阶跃(T-Jump)和快速扫描傅立叶变换红外联用技术(T-Jump/FT-IR)研究了含CL-20的NEPE推进剂热分解生成的气体产物,从微观上研究推进剂的热分解。实验获得了各推进剂气体裂解产物及其红外特征吸收峰强度随温度(时间)的变化曲线,选用红外特征吸收峰较强的NO2比较了推进剂各组分间的相互作用。结果表明:CL-20和AP的加入促进NG的裂解,AP使CL-20加速分解,Al粉减弱了AP与CL-20、NG之间的相互作用,催化剂的加入改变了裂解机理。

基于傅立叶变换红外光谱分析的3种石首鱼科鱼类品种区分

为实现鲈形目石首鱼科中大黄鱼、小黄鱼和黄姑鱼的品种快速准确区分,应用傅立叶变换红外光谱仪对大黄鱼、小黄鱼和黄姑鱼肌肉样品在4000~650 cm-1范围内的近中红外光谱吸收特征进行了测定,基于特征波段下的光谱吸收差异并结合主成分分析(principal component analysis,PCA)、聚类分析(cluster analysis,CA)和线性判别分析(linear discriminant analysis,LDA)、支持向量机(support vector machine,SVM)数据建模对3种石首鱼类样品进行品种区分。结果表明:3种鱼类肌肉样本在特征波段1800~650 cm-1下的红外吸光谱选择一阶导数(first derivative,1st Der)+标准正态变换(standard normal variate transformation,SNV)和1st Der+多元散射校正(multiplicative scatter correction,MSC)2种方式预处理后进行PCA,3种鱼样本间彼此间距远、无重叠;特征波段1800~650 cm-1下的红外光谱数据经1st Der结合SNV预处理后进行聚类分析时各自聚为一类;特征波段1800~650 cm^(-1)下的红外光谱经过1st Der、SNV、MSC预处理建立的LDA模型和经过SNV、MSC预处理建立的SVM模型测试集准确率均为100%。研究结果表明利用近中红外光谱吸收特征差异,结合化学计量学分析手段能够有效对大黄鱼、小黄鱼和黄姑鱼进行品种判别,为水产品真实性鉴别提供技术参考。

基于傅立叶变换中红外光谱技术的浓香型基酒快速检测

为在线监测浓香型白酒酿造过程中不同馏分的质量情况,以摘酒工艺过程中的基酒为研究对象,利用傅立叶变换中红外光谱结合偏最小二乘法建立了基酒中乙醇、乙酸乙酯、丁酸乙酯、己酸乙酯、乳酸乙酯、乙酸、己酸、丁酸8种化合物的快速检测模型。酒精度、乙酸乙酯、乳酸乙酯预测模型的决定系数R2为0.99,己酸乙酯分析模型的R2为0.95,丁酸乙酯、乙酸、己酸检测模型的R2约为0.90,丁酸模型的R2为0.79。8种化合物的红外光谱预测结果与化学值均有良好的线性相关性,并且化合物含量范围越宽,含量分布越均匀,模型的拟合度越好。不同季节温差大会引起基酒红外吸收光谱波动,导致模型检测准确性降低,通过温度补偿全局校正的方法建立的检测模型解决了这一问题,为实现在线自动化摘酒提供了一种可行性方案。

衰减全反射—显微傅立叶变换红外光谱原位分析煤有机显微组分

不同显微组分的傅立叶变换红外光谱谱带位置的定性分析和谱带强度的定量分析,可揭示其化学组成、结构特点和生烃能力。利用衰减全反射—显微傅立叶变换红外光谱分析技术,对我国华北石炭系3个不同成熟度煤的有机显微组分进行原位分析,避免了传统手段采用单组分分离富集过程中物理分选和化学试剂对显微组分造成的影响。煤有机显微组分红外光谱原位分析结果表明:由壳质组、镜质组到惰质组,其脂肪烃含量和含氧基团呈减少趋势,芳香烃含量和芳构化程度呈增加趋势,反映生油潜力逐渐减小。壳质组脂族结构以长链脂肪烃为主,有利于生油;镜质组和惰质组以短链为主,有利于生气。壳质组中孢子体的芳香烃含量相对较高,生烃潜力较差,树皮体、角质体和树脂体的生烃潜力较好。同一种有机显微组分随演化程度的增高,脂肪族含量降低,芳香烃含量升高。

傅立叶变换拉曼光谱和红外光谱鉴别塑料

用傅立叶变换拉曼光谱、衰减全反射红外光谱和近红外光谱结合OPUS/Ident软件对添加不同填料、不同助剂的塑料进行鉴别分类。结果表明:分子光谱结合化学计量学鉴别塑料是一种快速可靠的方法。其中拉曼光谱和衰减全反射红外光谱能够直接区分样品,而近红外光谱非常类似,不能直接区分。但是用OPUS/Ident软件中的W ard算法处理这3种光谱后,得到的树形图能够将样品准确分类。

傅立叶变换近红外光谱法检测白酒总酸和总酯

该文研究白酒总酸和总酯的快速检测技术，通过解析不同白酒样品的近红外光谱图，对光谱数据进行不同的处理，结果表明：用一阶导数预处理光谱，谱区选择6102-5446cm^-1，利用人工神经网络与傅立叶变换近红外光谱相结合，采用内部交叉验证法建立模型，效果较好。其中，总酸模型的决定系数为96．73％，内部交叉验证均方根差为0．048g／L,总酯模型的决定系数为99．58％，内部交叉验证均方根差为0．085g／L，进一步对总酸和总酯的模型进行验证和评价，结果表明总酸模型验证集的相关系数为99．2％，预测标准偏差为0．074g／L；总酯模型验证集的相关为99．7％，预测标准偏差为0．134g／L，表明建立的模型可靠，预测效果好，能满足白酒生产中总酸和总酯的快速检测要求。

原位傅里叶变换红外光谱跟踪等规聚丙烯在升温过程中的构象变化

The experimental data obtained from fast heating FTIR spectroscopy have confirmed that a conformational change occurs at about 135 ℃ for semicrystalline iPP. Based on the results of density and WAXD measurements, it can be inferred that the conformational change occurring at 135 ℃ comes from the disordering of helical sequences in non crystalline phase, which is further corroborated by the FTIR study on the chloride polypropylene.

傅立叶变换近红外光谱定量分析煤炭挥发分

建立了傅立叶变换近红外光谱定量分析煤炭中挥发分的数学模型,并用交叉验证法确定了最优建模参数。并用此分析方法,测定无烟煤中的挥发分,结果与国标的高温炉隔绝空气加热法的相对误差小于6．0％,方法的精密度(RSD,n=10)小于4．0％。实验表明,傅立叶变换近红外光谱定量分析煤炭的低含量挥发分可行,且分析速度快,精密度高。

原位傅里叶变换红外光谱研究Y型分子筛表面酸性对吸附有机分子的影响

采用吡啶原位吸附傅里叶变换红外(Py-FTIR)光谱对液相离子交换(LPIE)和固相离子交换(SSIE)法制备的CeY分子筛以及HY和NaY的酸性进行了测定.在原位条件下采用单探针分子噻吩、环己烯和苯对其在分子筛上的吸附过程进行了研究;以噻吩和环己烯、噻吩和苯组成的双探针分子对吸附过程中存在的竞争吸附、催化反应以及吸附机理进行了系统研究.结果表明,HY和L-CeY分子筛表面强Brnsted(B)酸性位可导致吸附在其表面的噻吩发生低聚反应以及吸附的环己烯产生二聚环己烯碳正离子.低聚的噻吩和吸附的环己烯在分子筛上发生强的化学吸附,进一步抑制和阻碍噻吩硫化物与分子筛吸附活性中心发生作用,从而降低了吸附剂的选择性以及吸附硫化物的能力.吸附剂表面Lewis(L)酸中心是吸附的主要活性中心,大量弱的L酸,有利于噻吩吸附.并且,S-CeY分子筛表面弱的L酸对吸附噻吩具有一定的选择性,它受到环己烯的影响较小,NaY吸附剂对噻吩、环己烯和苯选择性较差,它只与吸附质作用的先后有关.

傅立叶变换红外光谱法在花椒药材鉴别中的研究

本实验采用衰减全反射傅立叶变换红外光谱法结合聚类分析方法定性鉴别花椒属生药材。结果显示 ,该方法可以有效地鉴别不同产地的花椒药材 ,且与经典形态分类学结果基本一致 ,是一种快速、简便。

傅立叶变换红外光谱法对聚氯乙烯及邻苯二甲酸酯类增塑剂的快速鉴定

应用傅立叶变换红外光谱法实现了聚氯乙烯及邻苯二甲酸酯类增塑剂的快速鉴别。对聚氯乙烯的定性采用了衰减全反射技术,用锗作为晶体材料,对邻苯二甲酸酯类的定性则采用透射法。用溶解-沉淀法对试样进行分离和纯化,所用溶剂为四氢呋喃,沉淀剂为无水乙醇。经过此方法,聚合物与增塑剂达到很好的分离和纯化。

傅立叶变换红外光谱对动物尿结石成分的分析研究

采用傅立叶变换红外光谱法分析了124例不同动物的尿结石成分。结果表明:傅立叶变换红外光谱法可方便地鉴定出动物尿结石中的磷酸镁铵(鸟粪石)、草酸钙、碳酸钙、尿酸等成分。由此证明红外光谱法是动物结石成分分析的理想方法之一。

傅立叶变换红外光谱(FT-IR)用于血糖无损检测的研究

目的 血糖无损检测的可行性研究。 方法 傅立叶变换红外光谱测受试者中指的红外光谱 ,将 112 3cm-1附近的葡萄糖特征峰的相对强度与快速血糖仪所测血糖值进行比较。 结果 112 3cm-1附近的特征峰相对强度的变化与血糖值的变化基本同步 ,该峰的相对强度与血糖值明显相关(R =0 83485 ,SD =0 135 6 6 ,P <0 0 0 0 1) ,峰的相对强度可以反映人体血糖值的变化 ,的确能作为人血糖值的一个数量指标。 结论 FT -IRATR法进行人体血糖的无创性测定和监测是可行的。

原位漫反射傅里叶变换红外光谱研究锰铁基催化剂上低温选择性催化还原反应机理(英文)

采用自蔓延燃烧法制备了Ti0.9Mn0.05Fe0.05O2-δ催化剂,运用原位漫反射傅里叶变换红外光谱对该催化剂的NO和NH3稳态吸附以及NO和NH3瞬态反应进行了详细地分析与讨论.结果表明,相比于Lewis酸性位,150 oC时Brnsted酸性位吸附的NH3更具有SCR活性;与双齿硝酸盐和桥式硝酸盐相比,NO吸附产生的单齿硝酸盐是主要的中间物种;该SCR反应遵循Eley-Rideal和Langmuir-Hinshelwood机理,但以后者为主.另外,O2的存在有利于NO的氧化和配位态NH3的活化.

傅立叶变换红外光谱法快速鉴别非金属矿物中重烧镁

重烧镁外观与高岭土、白云石及硅灰石等矿物的外观极为相似,常被混入这些矿石中向境外走私。为了快速鉴别这些矿物中的重烧镁,实验采用傅里叶变换红外光谱技术分别研究了具有不同重烧镁含量的三种矿物其光谱特征,并与重烧镁及不含重烧镁的矿物谱图进行比对。结果表明,当这些矿物中混入一定量的重烧镁时,重烧镁的红外特征吸收峰依然明显存在。当只含有10%的重烧镁,根据谱图的特征变化,依然能够鉴别出这些矿物中混入的重烧镁,即鉴定这些矿物中重烧镁的检出限为10%。方法对实际样品进行了分析,分析结果与化学法相符。

用傅立叶变换红外光谱研究有机溶剂对脂肪酶构象的影响

利用衰减全反射（ＡｔｅｎｕａｔｅｄＴｏｔａｌＲｅｆｌｅｃｔｉｏｎ，ＡＴＲ）傅立叶变换红外光谱研究了脂肪酶在不同非水有机溶剂中的构象变化。结果表明，各种溶剂均能使酶的二级结构发生一定程度的变化，极性愈强效果愈明显。这种构象变化是一动态过程，且具有一定的可逆性。另外，两亲分子也能导致酶构象的改变。

傅立叶变换红外光谱法鉴别金银花挥发油

目的研究应用傅立叶变换红外光谱鉴别金银花挥发油的方法。方法用水蒸气蒸馏结合正己烷连续液-液萃取法提取金银花、山银花的挥发油;将挥发油溶液滴在溴化钾窗片上,待溶剂挥发后形成油膜,用傅立叶变换红外光谱法测定红外光谱;将红外光谱进行基线趋势去除和曲线平滑处理;选取1800～850 cm-1范围内光谱数据作为特征光谱进行聚类分析,根据聚类分析结果区分金银花和山银花挥发油样品。结果从少量金银花药材中提取到挥发油用于获取傅立叶变换红外光谱,所采用的数据分析方法能区分金银花和山银花挥发油。结论本方法可以用于鉴别金银花挥发油。

基于傅立叶变换的人工神经网络近红外光谱定量分析法

将原始光谱进行一定的预处理后,以其快速傅立叶变换FFT的前N个系数作为人工神经网络(ANN)的输入量,不仅确保了大量有用信息参与模型的建立,同时实现了优越的滤波功能。以汽油的辛烷值和煤粉干燥基高位发热量(Qgr.d)的近红外光谱建模,当采用前20个FFT系数的傅立叶变换-径向基网络(FFT-RBF)时,辛烷值模型的预测误差均方根(RMSEP)可达0.152,相关系数为0.976,当采用前30个FFT系数时,快速FFT-RBF煤粉干燥基高位发热量模型的RMSEP为0.256,相关系数为0.923,说明FFT-RBF模型有着很好的预测能力。研究表明基于傅立叶变换的人工神经网络近红外光谱定量分析法,特别是FFT-RBF具有良好的预测能力。

利用傅立叶变换红外光谱法检测一氧化氮纯气中的氧化亚氮杂质

利用傅立叶变换红外光谱法对一氧化氮纯气中的氧化亚氮进行了定性和定量分析。实验结果显示，在恒定条件下进样，分辨率为0.5cm^-1，扫描512次，选择2270～2130cm^-1范围内的特征吸收进行定量分析时可以得到良好的分析结果。利用双点法对氧化亚氮杂质进行定量计算；并对分析结果进行了严格的不确定度评定，为一氧化氮纯气中氧化亚氮的检测提供了一个全新的方法。