简而言之，傅里叶变换红外光谱（FTIR）没有单一的“最佳”溶剂。 理想的选择完全取决于样品的化学结构以及您需要分析的特定光谱区域。最常见和有效的方法是使用二硫化碳（CS₂）、四氯化碳（CCl₄）或氯仿（CHCl₃）等溶剂，因为它们自身的吸收带简单且可预测，留下了大片透明“窗口”来观察您感兴趣的化合物。
FTIR溶剂选择的核心挑战是每种溶剂都会在一定程度上吸收红外辐射。因此，策略不是找到一种完全“不可见”的溶剂，而是选择一种其吸收带不与分析物的重要振动带重叠的溶剂。
问题：溶剂干扰
每个分子，包括溶剂分子，都由化学键组成，当暴露于红外辐射时会振动。这些振动会在红外光谱中产生吸收带。
理想与现实
理想的溶剂应该是“红外透明”的，这意味着它在中红外范围（4000-400 cm⁻¹）内没有吸收辐射的振动。然而，不存在这样的溶剂。
目标是选择一种干扰尽可能小的溶剂。这通常意味着选择一个小的、简单的分子，其化学键很少或没有与常见官能团（如O-H、N-H或C=O）对应的键。
为什么常见实验室溶剂会失效
水、乙醇、丙酮和DMSO等溶剂通常不适用于透射FTIR。它们含有O-H或C=O键，这些键吸收非常强烈，会产生宽而强的峰，很容易掩盖溶解样品的整个光谱。
常见FTIR溶剂实用指南
最佳实践通常涉及使用一对溶剂来拼凑出完整的光谱。一种溶剂用于高频区域，另一种用于低频“指纹”区域。
高频区域（4000 – 1330 cm⁻¹）
二硫化碳（CS₂）是该区域的首选。
其简单的线性结构（S=C=S）意味着它只有少数几个吸收带。它在C-H、O-H、N-H和三键伸缩振动出现的区域基本透明，使其成为分析这些关键官能团的理想选择。其主要干扰是1535-1485 cm⁻¹附近的一个强吸收带。
指纹区域（1330 – 400 cm⁻¹）
四氯化碳（CCl₄）是该区域的经典选择。
它是一个简单的对称分子，在中红外范围的大部分区域都是透明的，但在约800 cm⁻¹以下有非常强的吸收。这使其成为CS₂的完美补充，因为它的透明“窗口”覆盖了CS₂吸收的区域。
现代及更安全的替代品
氯仿（CHCl₃）和二氯甲烷（CH₂Cl₂）常被用作CCl₄更实用、毒性更小的替代品。
它们是更好的通用溶剂，但含有更多的C-H键，这意味着它们比CCl₄有更多的干扰峰。然而，它们仍然提供大而有用的窗口，是光谱清晰度和溶剂实用性之间的良好折衷。例如，氯仿是指纹区域的良好选择，但其C-H吸收带会在3000 cm⁻¹和1200 cm⁻¹附近产生干扰。
理解权衡
选择溶剂是在光谱清晰度、样品溶解度和安全性之间取得平衡。
双溶剂策略
获取可溶化合物完整光谱的最严谨方法是进行两次独立的实验：
- 将样品溶解在二硫化碳（CS₂）中，以清晰观察4000 – 1330 cm⁻¹区域。
- 将第二个样品溶解在氯仿（CHCl₃）或CCl₄中，以清晰观察1330 – 650 cm⁻¹区域。
然后，您可以数字组合两个光谱的有用部分，以创建一个完整、无干扰的光谱。
毒性的关键问题
许多“最佳”FTIR溶剂都是危险的。四氯化碳是已知的致癌物，在大多数现代实验室中已被禁用。二硫化碳剧毒且极易燃。
处理这些化学品时，务必查阅安全数据表（SDS）并使用适当的个人防护设备（PPE），包括在通风橱中操作。安全性通常决定了使用稍微不那么“完美”但更安全的溶剂，如氯仿或二氯甲烷。
现代替代方案：完全无溶剂
对于许多液体样品，最好的溶剂就是无溶剂。衰减全反射（ATR）是一种现代采样技术，彻底改变了常规FTIR分析。
ATR-FTIR允许您将一滴“纯净”（未稀释）液体直接放置在晶体表面（通常是金刚石）上。红外光束在界面处与样品相互作用，产生高质量光谱，完全没有溶剂干扰。如果您的样品是液体并且您有ATR附件，那么它几乎总是比传统的透射方法更快、更容易，并能产生更清晰的光谱。
为您的分析做出正确选择
- 如果您的主要关注点是C-H、N-H、O-H或炔烃区域（4000-1330 cm⁻¹）：您的最佳选择是二硫化碳（CS₂）。
- 如果您的主要关注点是指纹区域（1330-650 cm⁻¹）：您的最佳选择是氯仿（CHCl₃），如果安全规程允许，也可以选择四氯化碳（CCl₄）。
- 如果您需要固体样品的完整、可用于发表的光谱：使用双溶剂策略，结合CS₂和CHCl₃的光谱。
- 如果您的样品是液体，并且您想完全避免溶剂干扰：使用ATR-FTIR附件直接分析纯液体。
通过理解目标是找到光谱窗口，您可以自信地选择一种溶剂，它能揭示而不是掩盖样品的结构。
总结表：
| 溶剂 | 最佳光谱区域 | 主要特点 |
|---|---|---|
| 二硫化碳 (CS₂) | 4000 – 1330 cm⁻¹ (C-H, O-H, N-H) | 高频区域干扰最小；剧毒/易燃 |
| 氯仿 (CHCl₃) | 1330 – 650 cm⁻¹ (指纹区域) | CCl₄的更安全替代品；适用于指纹分析 |
| 四氯化碳 (CCl₄) | 1330 – 650 cm⁻¹ (指纹区域) | 经典选择但致癌；大部分已被禁用 |
| ATR-FTIR (无溶剂) | 全范围 (纯液体) | 现代技术；完全避免溶剂干扰 |
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