傅立叶变换红外光谱(FTIR)是一种功能强大的分析技术,用于根据化合物的分子振动来识别和表征化合物。为傅立叶变换红外分析选择最佳溶剂至关重要,因为溶剂必须在红外区域透明,与样品化学相容,并能有效溶解分析物。傅立叶变换红外分析常用的溶剂包括四氯化碳 (CCl4)、氯仿 (CHCl3) 和氚代溶剂,如氚代氯仿 (CDCl3)。每种溶剂都有其优点和局限性,如何选择取决于分析的具体要求,如样品类型、感兴趣的光谱范围和安全考虑。
要点说明:
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投资者关系地区的透明度:
- 溶剂必须在分析样品官能团的红外区域没有明显的吸收。通常使用四氯化碳 (CCl4) 和氯仿 (CHCl3) 等溶剂,因为它们在红外中段(4000-400 cm-¹)的吸收极少。
- 在分析需要对 C-H 伸展区域干扰最小的溶剂的样品时,首选氚代溶剂,如氚代氯仿 (CDCl3)。
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化学兼容性:
- 在分析过程中,溶剂不应与样品发生反应或使其降解。例如,氯仿适用于许多有机化合物,但对于高活性或敏感性样品可能并不理想。
- 由于水在红外区域有很强的吸收能力,傅立叶变换红外光谱通常避免使用水,但必要时可使用重水(D₂O)来减少干扰。
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分析物的溶解性:
- 溶剂必须能有效溶解样品,以确保溶液均匀。四氯化碳适用于非极性化合物,而氯仿用途更广,能溶解更多的有机分子。
- 对于极性化合物,可以使用氚代二甲亚砜(DMSO-d6)或氚代甲醇(CD3OD)等溶剂,不过它们的红外吸收带更为明显。
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安全和环境因素:
- 四氯化碳和氯仿有毒,需要小心处理。为了降低健康风险,有时会使用替代溶剂,如氘化丙酮(CD3COCD3)。
- 选择溶剂时还应考虑对环境的影响,优先选择危害较小和更可持续的溶剂。
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实际考虑因素:
- 溶剂应易于处理,并与傅立叶变换红外光谱仪的样品架兼容。例如,氯仿等挥发性溶剂需要小心密封,以防止在分析过程中挥发。
- 氘代溶剂较为昂贵,但在进行高分辨率研究或分析具有重叠 C-H 和 O-H 伸展带的样品时可能需要使用。
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常见溶剂及其应用:
- 四氯化碳(CCl4):非常适合非极性化合物,可在中红外区域提供清晰的光谱窗口。
- 氯仿 (CHCl3):用途广泛,可用于有机化合物,但在 3015 厘米-¹ 附近有强吸收带。
- 氘代氯仿(CDCl3):适用于要求 C-H 伸展区域干扰最小的样品。
- 氘代二甲基亚砜(DMSO-d6):适用于极性化合物,但在 O-H 伸展区域有强吸收。
总之,傅立叶变换红外光谱的最佳溶剂取决于分析的具体要求,包括样品类型、光谱范围和安全考虑。四氯化碳和氯仿因其在红外区域的透明度和多功能性而常用,而氘代溶剂则是高分辨率研究的首选。在选择用于傅立叶变换红外分析的溶剂时,应始终将安全和环境影响放在首位。
汇总表:
溶剂 | 主要特点 | 应用领域 |
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四氯化碳 (CCl4) | 红外吸收最小,是非极性化合物的理想选择 | 非极性样品,中红外光谱范围 |
氯仿 (CHCl3) | 用途广泛,可溶解多种有机化合物 | 有机化合物,一般傅立叶变换红外分析 |
氘代氯仿(CDCl3) | C-H 伸展区域干扰最小,高分辨率研究 | 需要高分辨率 C-H 伸展分析的样品 |
氘代二甲基亚砜(DMSO-d6) | 适用于极性化合物,强烈的 O-H 吸收 | 极性化合物,特定红外区域 |
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