Jump to content

Спектрохимия

Спектрохимия — это применение спектроскопии в нескольких областях химии. Он включает анализ спектров в химическом отношении и использование спектров для установления структуры химических соединений, а также для качественного и количественного анализа их присутствия в образце. Это метод химического анализа, основанный на измерении длин волн и интенсивности электромагнитного излучения . [1]

[2] ИК-спектр дихлорметана
Исаак Ньютон – английский математик и физик.
Йозеф фон Фраунгофер – баварский физик
Густав Кирхгоф – немецкий физик
Томас Янг - британский эрудит

Лишь в 1666 году Исаак Ньютон показал, что белый свет Солнца может рассеиваться в непрерывную серию цветов. Поэтому Ньютон ввел понятие, которое он назвал спектром, для описания этого явления. Он использовал небольшую апертуру для определения луча света, линзу для его коллимации, стеклянную призму для его рассеивания и экран для отображения результирующего спектра. Анализ света Ньютоном положил начало науке спектроскопии . Позже стало ясно, что излучение Солнца может иметь компоненты за пределами видимой части спектра. В 1800 году Уильям Гершель показал, что солнечное излучение простирается до инфракрасного диапазона , а в 1801 году Джон Вильгельм Риттер также сделал аналогичное наблюдение в ультрафиолетовом диапазоне . Йозеф фон Фраунгофер расширил открытие Ньютона, наблюдая за спектром Солнца, когда достаточно рассеянный свет блокировался тонкими темными линиями, теперь известными как линии Фраунгофера . Фраунгофер также разработал дифракционную решетку , которая рассеивает свет почти так же, как стеклянная призма, но с некоторыми преимуществами. решетка применяла интерференцию света для создания дифракция обеспечивает прямое измерение длин волн дифрагированных лучей. Таким образом, расширив исследование Томаса Янга , которое продемонстрировало, что световой луч проходит через щель и появляется в узорах из светлых и темных краев, Фраунгофер смог напрямую измерить длины волн спектральных линий. Однако, несмотря на свои огромные достижения, Фраунгофер не смог понять истоки той особой линии, которую он наблюдал. Лишь через 33 года после своей кончины Густав Кирхгоф установил, что каждый элемент и соединение имеет свой уникальный спектр и что, изучая спектр неизвестного источника, можно определить его химический состав, и благодаря этим достижениям спектроскопия стала по-настоящему научной наукой. метод анализа строения химических соединений. Таким образом, признав, что каждый атом и молекула имеет свой спектр, Кирхгоф и Роберт Бунзен создали спектроскопию как научный инструмент для исследования атомных и молекулярных структур и основали область спектрохимического анализа для анализа состава материалов. [3]

Роберт Бунзен – немецкий химик

Таблицы и диаграммы ИК-спектров

[ редактировать ]

Таблица ИК-спектров по частотам [4]

Частотный диапазон Впитывание (см −1 ) Появление Группа Сложный класс Комментарии
4000–3000 см −1 3700-3584 средний, острый ох, растяжка алкоголь бесплатно
3550-3200 сильный, широкий ох, растяжка алкоголь межмолекулярная связь
3500 середина НХ растяжка первичный амин
3400
3400-3300 середина НХ растяжка алифатический первичный амин
3330-3250
3350-3310 середина НХ растяжка вторичный амин
3300-2500 сильный, широкий ох, растяжка карбоновая кислота обычно центрируется на 3000 см −1
3200-2700 слабый, широкий ох, растяжка алкоголь внутримолекулярно связанный
3000-2800 сильный, широкий НХ растяжка соль амина
3000–2500 см −1
3000–2500 см −1 3333-3267 сильный, острый CH растяжка алкин
3100-3000 середина CH растяжка алкен
3000-2840 середина CH растяжка алкан
2830-2695 середина CH растяжка альдегид дублет
2600-2550 слабый Ш-растяжка тиол
2400–2000 см −1
2400–2000 см −1 2349 сильный O=C=O растяжение углекислый газ
2275-2250 сильный, широкий N=C=O растяжение изоцианат
2260-2222 слабый CΞN растяжение нитрил
2260-2190 слабый CΞC растяжение алкин двузамещенный
2175-2140 сильный S-CΞN растяжение тиоцианат
2160-2120 сильный N=N=N растяжение азид
2150 C=C=O растяжение кетена
2145-2120 сильный N=C=N растяжение карбодиимид
2140-2100 слабый CΞC растяжение алкин однозамещенный
2140-1990 сильный N=C=S растяжение изотиоцианат
2000-1900 середина C=C=C растяжение один
2000 C=C=N растяжение кетенимин
2000–1650 см. −1
2000–1650 см. −1 2000-1650 слабый изгиб СН ароматическое соединение обертон
1870-1540
1818 сильный C=O растяжение ангидрид
1750
1815-1785 сильный C=O растяжение галогенангидрид
1800-1770 сильный C=O растяжение сопряженный галоидангидрид
1775 сильный C=O растяжение сопряженный ангидрид
1720
1770-1780 сильный C=O растяжение винил/фениловый эфир
1760 сильный C=O растяжение карбоновая кислота мономер
1750-1735 сильный C=O растяжение сложные эфиры 6-членный лактон
1750-1735 сильный C=O растяжение δ-лактон ок: 1770 г.
1745 сильный C=O растяжение циклопентанон
1740-1720 сильный C=O растяжение альдегид
1730-1715 сильный C=O растяжение α,β-ненасыщенный эфир или формирует
1725-1705 сильный C=O растяжение алифатический кетон или циклогексанон или циклопентенон
1720-1706 сильный C=O растяжение карбоновая кислота димер
1710-1680 сильный C=O растяжение сопряженная кислота димер
1710-1685 сильный C=O растяжение сопряженный альдегид
1690 сильный C=O растяжение первичный амид бесплатно (связано: 1650)
1690-1640 середина C=N растяжение имин / оксим
1685-1666 сильный C=O растяжение сопряженный кетон
1680 сильный C=O растяжение вторичный амид бесплатно (связано: 1640)
1680 сильный C=O растяжение третичный амид бесплатно (связано: 1630)
1650 сильный C=O растяжение δ-лактам в: 1750-1700 гг. б: 1760-1730 гг.
1670–1600 см. −1
1670–1600 см. −1 1678-1668 слабый C=C растяжение алкен двузамещенный (транс)
1675-1665 слабый C=C растяжение алкен трехзамещенный
1675-1665 слабый C=C растяжение алкен четырехзамещенный
1662-1626 середина C=C растяжение алкен двузамещенный (цис)
1658-1648 середина C=C растяжение алкен винилиден
1650-1600 середина C=C растяжение сопряженный алкен
1650-1580 середина НХ изгиб амин
1650-1566 середина C=C растяжение циклический алкен
1648-1638 сильный C=C растяжение алкен однозамещенный
1620-1610 сильный C=C растяжение α,β-ненасыщенный кетон
1600–1300 см. −1
1600–1300 см. −1 1550-1500 сильный НЕТ растяжки нитросоединение
1372-1290
1465 середина изгиб СН алкан метиленовая группа
1450 середина изгиб СН алкан метильная группа
1375
1390-1380 середина изгиб СН альдегид
1385-1380 середина изгиб СН алкан драгоценный камень диметил
1370-1365
1400–1000 см −1
1400–1000 см −1 1440-1395 середина ой изгиб карбоновая кислота
1420-1330 середина ой изгиб алкоголь
1415-1380 сильный S=O растяжка сульфат
1200-1185
1410-1380 сильный S=O растяжка сульфонилхлорид
1204-1177
1400-1000 сильный растяжка CF фторсодержащее соединение
1390-1310 середина ой изгиб фенол
1372-1335 сильный S=O растяжка сульфонат
1195-1168
1370-1335 сильный S=O растяжка сульфаниламид
1170-1155
1350-1342 сильный S=O растяжка сульфоновая кислота безводный
1165-1150 гидрат: 1230-1120
1350-1300 сильный S=O растяжка сульфон
1160-1120
1342-1266 сильный растяжка ЧН ароматический амин
1310-1250 сильный CO растяжение ароматический эфир
1275-1200 сильный CO растяжение алкилариловый эфир
1075-1020
1250-1020 середина растяжка ЧН амин
1225-1200 сильный CO растяжение виниловый эфир
1075-1020
1210-1163 сильный CO растяжение эфир
1205-1124 сильный CO растяжение третичный спирт
1150-1085 сильный CO растяжение алифатический эфир
1124-1087 сильный CO растяжение вторичный спирт
1085-1050 сильный CO растяжение первичный спирт
1070-1030 сильный S=O растяжка сульфоксид
1050-1040 сильный, широкий CO-O-CO растяжка ангидрид
1000–650 см −1
1000–650 см −1 995-985 сильный C=C изгиб алкен однозамещенный
915-905
980-960 сильный C=C изгиб алкен двузамещенный (транс)
895-885 сильный C=C изгиб алкен винилиден
850-550 сильный C-Cl растяжение соединение гало
840-790 середина C=C изгиб алкен трехзамещенный
730-665 сильный C=C изгиб алкен двузамещенный (цис)
690-515 сильный C-Br растяжение соединение гало
600-500 сильный CI-растяжка соединение гало
900–700 см −1
900–700 см −1 880 ± 20 сильный изгиб СН 1,2,4-тризамещенный
810 ± 20
880 ± 20 сильный изгиб СН 1,3-дизамещенный
780 ± 20
(700 ± 20)
810 ± 20 сильный изгиб СН 1,4-дизамещенный или
1,2,3,4-тетразамещенный
780 ± 20 сильный изгиб СН 1,2,3-тризамещенный
(700 ± 20)
755 ± 20 сильный изгиб СН 1,2-дизамещенный
750 ± 20 сильный изгиб СН однозамещенный
700 ± 20 производное бензола

Таблица ИК-спектров по классам соединений [5]

Сложный класс Группа Впитывание (см −1 ) Появление Комментарии
галогенангидрид C=O растяжение 1815-1785 сильный
спирты ох, растяжка 3700-3584 средний, острый бесплатно
ох, растяжка 3550-3200 сильный, широкий межмолекулярная связь
ох, растяжка 3200-2700 слабый, широкий внутримолекулярно связанный
ой изгиб 1420-1330 середина
альдегид CH растяжка 2830-2695 середина дублет
C=O растяжение 1740-1720 сильный
изгиб СН 1390-1380 середина
алифатический эфир CO растяжение 1150-1085 сильный
алифатический кетон C=O растяжение 1725-1705 сильный или циклогексанон или циклопентенон
алифатический первичный амин НХ растяжка 3400-3300 середина
алкан CH растяжка 3000-2840 середина
изгиб СН 1465 середина метиленовая группа
изгиб СН 1450 середина метильная группа
изгиб СН 1385-1380 середина драгоценный камень диметил
CH растяжка 3100-3000 середина
C=C растяжение 1678-1668 слабый двузамещенный (транс)
C=C растяжение 1675-1665 слабый трехзамещенный
C=C растяжение 1675-1665 слабый четырехзамещенный
C=C растяжение 1662-1626 середина двузамещенный (цис)
C=C растяжение 1658-1648 середина винилиден
C=C растяжение 1648-1638 сильный однозамещенный
C=C изгиб 995-985 сильный однозамещенный
C=C изгиб 980-960 сильный двузамещенный (транс)
C=C изгиб 895-885 сильный винилиден
C=C изгиб 840-790 середина трехзамещенный
C=C изгиб 730-665 сильный двузамещенный (цис)
алкилариловый эфир CO растяжение 1275-1200 сильный
алкин CH растяжка 3333-3267 сильный, острый
CΞC растяжение 2260-2190 слабый двузамещенный
CΞC растяжение 2140-2100 слабый однозамещенный
один C=C=C растяжение 2000-1900 середина
амин НХ изгиб 1650-1580 середина
растяжка ЧН 1250-1020 середина
соль амина НХ растяжка 3000-2800 сильный, широкий
ангидрид C=O растяжение 1818 сильный
CO-O-CO растяжка 1050-1040 сильный, широкий
ароматический амин растяжка ЧН 1342-1266 сильный
ароматическое соединение изгиб СН 2000-1650 слабый обертон
ароматический эфир CO растяжение 1310-1250 сильный
азид N=N=N растяжение 2160-2120 сильный
производное бензола 700 ± 20
карбодиимид N=C=N растяжение 2145-2120 сильный
углекислый газ O=C=O растяжение 2349 сильный
карбоновая кислота ох, растяжка 3300-2500 сильный, широкий обычно центрируется на 3000 см −1
C=O растяжение 1760 сильный мономер
C=O растяжение 1720-1706 сильный димер
ой изгиб 1440-1395 середина
сопряженная кислота C=O растяжение 1710-1680 сильный димер
сопряженный галоидангидрид C=O растяжение 1800-1770 сильный
сопряженный альдегид C=O растяжение 1710-1685 сильный
сопряженный алкен C=C растяжение 1650-1600 середина
сопряженный ангидрид C=O растяжение 1775 сильный
сопряженный кетон C=O растяжение 1685-1666 сильный
циклический алкен C=C растяжение 1650-1566 середина
циклопентанон C=O растяжение 1745 сильный
эфир CO растяжение 1210-1163 сильный
сложные эфиры C=O растяжение 1750-1735 сильный 6-членный лактон
фторсодержащее соединение растяжка CF 1400-1000 сильный
соединение гало C-Cl растяжение 850-550 сильный
C-Br растяжение 690-515 сильный
CI-растяжка 600-500 сильный
имин / оксим C=N растяжение 1690-1640 середина
изоцианат N=C=O растяжение 2275-2250 сильный, широкий
изотиоцианат N=C=S растяжение 2140-1990 сильный
кетена C=C=O растяжение 2150
кетенимин C=C=N растяжение 2000
однозамещенный изгиб СН 750 ± 20 сильный
нитрил CΞN растяжение 2260-2222 слабый
нитросоединение НЕТ растяжки 1550-1500 сильный
никто 3330-3250
никто 1870-1540
никто 1750
никто 1720
никто 1372-1290
никто 1375
никто 1370-1365
никто 1200-1185
никто 1204-1177
никто 1195-1168
никто 1170-1155
никто 1165-1150 гидрат: 1230-1120
никто 1160-1120
никто 1075-1020
никто 1075-1020
никто 915-905
никто 810 ± 20
никто 780 ± 20
никто (700 ± 20)
никто (700 ± 20)
фенол ой изгиб 1390-1310 середина
первичный спирт CO растяжение 1085-1050 сильный
первичный амид C=O растяжение 1690 сильный бесплатно (связано: 1650)
НХ растяжка 3500 середина
вторичный спирт CO растяжение 1124-1087 сильный
вторичный амид C=O растяжение 1680 сильный бесплатно (связано: 1640)
вторичный амин НХ растяжка 3350-3310 середина
сульфат S=O растяжка 1415-1380 сильный
сульфаниламид S=O растяжка 1370-1335 сильный
сульфонат S=O растяжка 1372-1335 сильный
сульфон S=O растяжка 1350-1300 сильный
сульфоновая кислота S=O растяжка 1350-1342 сильный безводный
сульфонилхлорид S=O растяжка 1410-1380 сильный
сульфоксид S=O растяжка 1070-1030 сильный
третичный спирт CO растяжение 1205-1124 сильный
третичный амид C=O растяжение 1680 сильный бесплатно (связано: 1630)
тиоцианат S-CΞN растяжение 2175-2140 сильный
тиол Ш-растяжка 2600-2550 слабый
винил/фениловый эфир C=O растяжение 1770-1780 сильный
виниловый эфир CO растяжение 1225-1200 сильный
α,β-ненасыщенный эфир C=O растяжение 1730-1715 сильный или формирует
α,β-ненасыщенный кетон C=C растяжение 1620-1610 сильный
δ-лактам C=O растяжение 1650 сильный в: 1750-1700 гг. б: 1760-1730 гг.
δ-лактон C=O растяжение 1750-1735 сильный ок: 1770 г.
1,2,3,4-тетразамещенный
1,2,3-тризамещенный изгиб СН 780 ± 20 сильный
изгиб СН 880 ± 20 сильный
1,2-дизамещенный изгиб СН 755 ± 20 сильный
изгиб СН 880 ± 20 сильный
1,4-дизамещенный или изгиб СН 810 ± 20 сильный

Чтобы использовать таблицу ИК-спектра, сначала необходимо найти частоту или соединение в первом столбце, в зависимости от типа используемой диаграммы. Затем найдите соответствующие значения поглощения, внешнего вида и других атрибутов. Значение поглощения обычно указывается в см. −1 .

ПРИМЕЧАНИЕ. НЕ ВСЕ ЧАСТОТЫ ИМЕЮТ СВЯЗАННОЕ СОЕДИНЕНИЕ.

Приложения

[ редактировать ]

Оценка системы двухспектральной ИК-спектрографии при инвазивной протоковой карциноме (IDC) рака молочной железы

[ редактировать ]
Внешний вид рака молочной железы

Инвазивная протоковая карцинома (ИДК) — один из распространенных типов рака молочной железы, на который приходится 8 из 10 всех инвазивных видов рака молочной железы. По данным Американского онкологического общества, более 180 000 женщин в Соединенных Штатах ежегодно обнаруживают, что у них рак молочной железы, и у большинства из них диагностируется именно этот тип рака. [6] Хотя для снижения уровня смертности крайне важно обнаружить рак молочной железы на ранней стадии, в раке молочной железы уже может быть более 10 000 000 клеток, когда его можно наблюдать с помощью рентгеновской маммографии . однако ИК-спектр, предложенный Сью и др., кажется более многообещающим для обнаружения клеток рака молочной железы за несколько месяцев до маммографии. Клинические испытания были проведены с одобрения Институционального наблюдательного совета больницы Национального университета Тайваня. Таким образом, с августа 2007 г. по июнь 2008 г. 35 пациентов в возрасте от (30 до 66 лет) со средним возрастом 49 лет в этот проект были включены . Результаты показали, что около 63% успеха могут быть достигнуты с помощью перекрестных данных. Таким образом, результаты пришли к выводу, что рак молочной железы может быть обнаружен более точно путем перекрестных ссылок на S 1 карты нескольких трех точек. [7]

Молекулярно-спектроскопические методы определения структуры лигнина

[ редактировать ]

Лигнин кониферилового в растительной клетке представляет собой сложный аморфный полимер , биосинтезируемый из трех ароматических спиртов, а именно -кумарилового , P и синапилового спиртов. Лигнин представляет собой сильно разветвленный полимер и составляет 15-30% по массе лигноцеллюлозной биомассы (ЛЦБМ) , поэтому структура лигнина будет значительно различаться в зависимости от типа ЛЦБМ, а состав будет зависеть от процесса разложения . [8] Этот процесс биосинтеза в основном состоит из реакций радикального сочетания и приводит к образованию определенного полимера лигнина в каждом виде растений. Поэтому из-за сложной структуры различные методы молекулярной спектроскопии . для разделения ароматических звеньев и различных межзвенных связей в лигнине различных видов растений были применены [9]

Общая структура лигнина
  1. ^ «Спектрохимический анализ» . Британника . 23 сентября 2019 г. Проверено 1 мая 2021 г.
  2. ^ Deglr6328 (10 сентября 2006 г.). «Дихлорметан ближнего ИК-спектра» . Arc.Ask3.Ru . Проверено 29 апреля 2021 г. {{cite web}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )
  3. ^ «Эра классической спектроскопии» . Лаборатория спектроскопии Массачусетского технологического института — История . Проверено 1 мая 2021 г.
  4. ^ «Таблица и диаграмма ИК-спектра» . Миллипор Сигма . Проверено 29 апреля 2021 г.
  5. ^ «Таблица и диаграмма ИК-спектра» . Миллипор Сигма . Проверено 29 апреля 2021 г.
  6. ^ «Инвазивная протоковая карцинома: диагностика, лечение и многое другое» . Сайт рака груди . 21 января 2020 г. Проверено 2 мая 2020 г.
  7. ^ Ли, Чуан, Се, Ли, Ли, Ши, Ли, Хуан, Чанг, Чен, Цзя-Йен, Чинг-Чэн, Синь-Ю, Ван-Роу, Чинг-Йен, Шян-Ронг, Си-Чен, Чиун- Шэн, Юн-Чунг, Чунг-Минг Чен (14 июня 2011 г.). ОЦЕНКА СИСТЕМЫ ДВУХСПЕКТРАЛЬНОЙ ИК-СПЕКТРОГРАММЫ ПРИ ИНВАЗИВНОМ ПРОТОЧНОМ РАКЕ (IDC) РАКА МОЛОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ . Институт биомедицинской инженерии, Национальный университет Тайваня, Тайвань. стр. 427–433. {{cite book}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка ) CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  8. ^ Лу, Лу, Ху, Се, Вэй, Фань, Яо, Юн-Чао, Хун-Цинь, Фэн-Цзинь, Сянь-Юн, Син (29 ноября 2017 г.). «Структурная характеристика лигнина и продуктов его разложения спектроскопическими методами» . Журнал спектроскопии . 2017 : 1–15. дои : 10.1155/2017/8951658 . {{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  9. ^ Ю, Сюй, Тинтин, Фэн (5 октября 2016 г.). «Применение методов молекулярной спектроскопии для выяснения структуры лигнина» . Применение молекулярной спектроскопии к современным исследованиям в области химических и биологических наук . дои : 10.5772/64581 . ISBN  978-953-51-2680-5 . Проверено 1 мая 2021 г. {{cite book}}: |website= игнорируется ( справка ) CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: cc86c6b0ea80b6fb4f6094f6d2e0a60e__1695788520
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/cc/0e/cc86c6b0ea80b6fb4f6094f6d2e0a60e.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Spectrochemistry - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)