Идентификация химических соединений. Применение спектроскопии для идентификации химических

Электронные спектры поглощения молекул и ионов в УФ и видимой областях используются химиками уже более 100 лет. Классическими являются применения абсорбционной УФ спектроскопии для качественного и количественного анализов. Хотя по сравнению с некоторыми другими спектрами, например ИК, КР или ЯМР, электронные спектры поглощения менее специфичны, УФ спектроскопия в сочетании с этими методами, а также масс-спектрометрией продолжает использоваться для идентификации и определения структуры химических соединений. Этим методом изучаются равновесия и кинетика химических реакций, различного рода комплексы и межмолекулярные взаимодействия и т. д. [c.294]

В настоящее время инфракрасная спектроскопия стала одним из основных физических методов исследования в химии, с помощью которого можно решать задачи качественного и количественного анализа вещества и судить о строении молекул. Особенно широко используется инфракрасная спектроскопия в органической химии для структурно-группового анализа и идентификации самых различных соединений. При совместном рассмотрении инфракрасных спектров со спектрами комбинационного рассеяния, ультрафиолетовыми спектрами, спектрами ядерного магнитного резонанса и масс-спектрами можно определять строение и состав большинства органических соединений. Благодаря простоте и автоматизации получения спектров метод инфракрасной спектроскопии нашел широкое применение в научных лабораториях и служит надежным методом контроля на химическом производстве. [c.5]

Большое значение имеет УФ-спектроскопия также в анализе стероидов — идентификации их в различных смесях биологического или химического происхождения и установлении количественного состава этих смесей. В связи с этим широкое применение за последнее время нашла такая специфическая спектроскопическая техника, как снятие УФ-спектров в щелочах и кислотах эти спектры часто являются более индивидуальной характеристикой соединения, чем спектры в нейтральных растворителях. [c.10]

Вопрос о возможности применения метода инфракрасной спектроскопии к исследованию столь сложных и мало изученных высокомолекулярных составляющих нефтей, какими являются смолы и асфальтены, заслуживает особого внимания. Конечно, пока нельзя рассчитывать на получение при помощи этого метода каких-либо количественных данных, характеризующих групповой состав смо-листо-асфальтеновой части нефти, или, тем более, на идентификацию индивидуальных соединений, входящих в состав этой, очень сложной, физически и химически неоднородной смеси веществ. Однако можно делать достаточно обоснованные и правильные заключения о характере структуры исследуемой фракции высокомолекулярных веществ нефтей, сопоставляя данные инфракрасной спектроскопии, полученные для большого числа различных фракций высокомолекулярных компонентов нефти, выделенных из нефти в результате применения разнообразных методов (хроматография, дробное осаждение, молекулярная перегонка и т. д.), и наблюдая изменения в спектрах поглощения в инфракрасной области от фракции к фракции, происходящие параллельно с изменением химического состава и свойств последних (элементарный и структурно-групповой состав, функциональные группы, молекулярно-поверхностные и электрические свойства а т. д.). Особенно полезной может оказаться инфракрасная спектроскопия для наблюдения за качественными изменениями фракций высокомолекулярных соединений в процессах их химических превращений — в реакциях окисления, гидрирования. В этом случае сравнение инфракрасных спектров фракций до и после реакции свидетельствует весьма наглядно и убедительно о направлении и глубине химических изменений. [c.477]

Метод инфракрасной спектроскопии является одним из важнейших современных физических методов идентификации химических соединений, изучения строения молекул и количественного анализа смесей с каждым годом он находит все более широкое применение в самых различных областях науки и в первую очередь в химии, биохимии и биологии. В настоящее время накоплен богатейший экспериментальный материал по инфракрасным спектрам поглощения химических соединений, и основная ценность книги Беллами состоит в том, что она содержит весьма полный обзор хорошо систематизированных справочных данных об особенностях спектров (характеристических или групповых частотах) различных классов органических соединений, а также многих неорганических соединений. [c.5]

Если отвлечься от проблемы практического применения, ЯМР С обладает большими потенциальными возможностями для исследования органических систем, чем спектроскопия ЯМР Н. Действительно, уже в первых исследованиях было обнаружено, что ЯМР С позволяет добиться значительно лучшего разрешения, поскольку диапазон химических сдвигов резонанса углерода в органических соединениях достигает 600 м. д. по сравнению с 20 м. д. для протонов. Используя современные методы регистрации, можно получить в ЯМР С более узкие спектральные линии, чем в спектрах И . Следовательно, нет ничего неожиданного в том, что ЯМР С способен зарегистрировать индивидуальные сигналы от каждого из атомов углерода соединения, молекулярный вес которого составляет 300—500. Для таких сложных молекул ПМР широко используется только для идентификации по принципу отпечатков пальцев . [c.15]

Применение новых методов синтеза и спектроскопии позволило сформулировать некоторые важные принципы химии оксифторидов серы. В задачу этой главы входит только описание общих методов синтеза оксифторидов серы и их неорганических производных. По этой причине будет опущено подробное обсуждение структуры, а также физических и химических свойств соединений. Физические свойства, которые способствуют выделению и идентификации отдельных частиц, сведены в таблицы. Приведены ссылки на инфракрасные спектры и ЯМР-спектры р соединений. В некоторых случаях, когда ЯМР-спектры Р просты, приведены также величины химического сдвига в единицах Ф . [c.40]

В последнее время, наряду с описанными выше химическими методами анализа, большое значение приобретают физические методы. Опубликованные американскими исследователями результаты, полученные при применении масс-спектрометрии и инфракрасной спектроскопии показывают, что эти методы со временем могут совершенно вытеснить чисто химические методы идентификации и количественного определения. Эти методы дают возможность исследовать строение соединений также и в тех случаях, в которых обычные химические методы оказываются недостаточно чувствительными и специфичными. [c.623]

До последнего времени идентификация высокомолекулярных индивидуальных соединений, входящих в состав каустобиолитов. была трудноразрешимой задачей. Внедрение в геохимическую практику ряда новых методов (капиллярная газожидкостная хроматография, количественная ИК-спектрофотометрия, спектроскопия ЯКР, хромато-масс-спектрометрия и др.) дало возможность проводить сложные структурные исследования химического состава органического вещества. Именно применение инструментальных методов позволяет получать детальную геохимическую информацию, необходимую как для выделения глубинных зон и областей вероятной аккумуляции углеводородов (УВ), так и для уточнения фазового состояния флюида в залежи. [c.3]

Для достижения наибольшей точности и чувствительности применяют новое поколение техники ИК-спектрометры с преобразованием Фурье, снабженные приставками, позволяющими получать спектры отражения, проводить пиролиз эластомеров и т,д. При проведении преобразования Фурье оказалось возможным коренным образом изменить конструкцию спектрометра, резко повысить чувствительность и информативность метода. Фурье-ИК-спектроскопия (FTIR) выросла в один из ведущих аналитических методов идентификации химических соединений и определения их концентрации. Области применения этого метода весьма разнообразны - от контроля качества промышленной продукции до практической криминалистики. Благодаря высокой селективности метода становится возможным выполнение количественных измерений компонентов смеси с минимальной подготовкой пробы или вообще без нее, а также в отсутствие деструкции. [c.219]

Интересную статью, посвященную определению ненасыщенных соединений, опубликовали Стелинг и Барц [48]. В ней обсуждается Применение спектроскопии ЯМР для получения характеристических спектров с целью идентификации шестидесяти известных олефинов. Выяснены особенности этих спектров, используя которые структуры соединений можно определять по разности значений химических сдвигов, а также констант взаимодействия. Здесь мы хотим показать только то, что эта статья может служить прекрасным руководством по определению ненасыщенных соединений, для которых легко установить геометрию двойных связей. В ней исследован ряд ненасыщенных углеводородов от простого моно-олефина типа СНз(СН2)пСН2СН = СИ2 до сложных олефинов как (З-замещенных К—С = СН2, так и а-замещенных К2С = СНСНз. [c.226]

При определении количественного и качественного состава кислородсодержащих соединений широко применяется инфракрасная спектроскопия благодаря наличию характеристических полос кислородных функциональных групп 3400—3600 см — валентные колебания атомов водорода гидроксильных групп кислот и фенолов, 1650—1740 см —валентные колебания карбонильной группы кислот, кетонов, сложных эфиров (лактонов), ангидридов кислот, амидов. Показано [49], что с помощью специфических химических реакций возможно провести идентификацию полос поглощения карбонильных групп различных классов соединений. Так, обработка карбоновых кислот бикарбонатом натрия приводит к образованию карбоксилатанионов, для которых характерно поглощение в области 1580—1610 см . Дальнейшая обработка образца гидроксидом натрия при нагревании вызывает омыление сложных эфиров, лактонов, ангидридов и образование карбоксилатанионов. В результате в области 1650— 1740 СМ наблюдается только поглощение кетонов. Пользуясь групповыми интегральными коэффициентами поглощения (для карбоновых кислот 1,24-10 л/(моль-см), сложных эфиров 1,15 10 кетонов 0,72-10 л/(моль-см) [50], можно определить концентрацию соединений каждого типа. Применение методов ИК-спектроскопии в исследованиях состава нефтей 51] позволило обнаружить и количественно оценить наличие карбоновых кислот, фенолов, амидов, 2-хинолонов. Отмечено, что точность анализа значительно снижается вследствие межмолекулярной ассоциации компонентов, что приводит к уменьшению интенсивности поглощения групп и занижению результатов. Повышение точности достигается разбавлением растворов и использованием в качестве растворителей тетрагидрофурана или дихлорметана. Однако более значительные ошибки возникают из-за неверной оценки молекулярных масс определяемых соединений и наличия в молекуле более одного гетероатома. Исправление этого положения возможно препаративным выделением одного класса соединений и установления коэффициента поглощения данной функциональной группы. [c.50]

В настоящее время метод ИК-спектроскопии пашел широ кое применение для установления природы химических связей и идентификации функциональных групп в неорганических и. главным образом, в органических соединениях [1, 2]. В то же время для количественных определений метод ИК-спектроскопии используется значительно реже. Это обстоятельство во многом объясняется тем фактом, что подавляющее большинство химических соединений имеет большое количество собственных полос поглощения, которые обычно полностью или частично перекрывают полосы поглощения примесных соединений и, как правило, не дают возможности определять <5% примеси. С другой стороны, если примесь имеет интенсивную полосу поглощения в ИК-области, где основное вещество не имеет собственных полос поглощения нри толщине слоя 0,1—10 см, возможно прямое определение примеси с чувствительностью 10 —10-5% [3]. Таким образом, [c.173]

Метод инфракрасной спектроскопии может применяться для идентификации различных химических соединений. Поскольку полосы поглощения непосредственно отражают состояние связей и наличие в молекуле различных атомных груп-пнроврк, можно получать весьма ценную информацию о структуре данного вещества. Интенсивность полосы поглощения в ИК-спектре любого химического соединения пропорциональна количеству исследуемого вещества, и это обстоятельство лежит в основе еще одного важного направления применения инфракрасной спектроскопии — количественного анализа. [c.334]

Метод инфракрасной спектроскопии, представляющий собой один из современных физических методов идентификации химических соединений, количественного анализа различных смесей и изучения строения молекул, находит все более широкое примененйе в различных областях науки химии, биохимии, биологии и др. Этот метод позволяет успешно изучать спектры газообразных, жидких и твердых веществ в различных условиях. [c.5]

Полностью переработаны разделы по токсичности наиболее употребительных химических реактивов, а также разделы по газожидкостной и гопкослонной. хроматографии н ЯМР-спектроскопии. В некоторых. методиках имеются указания на применение современных методов прн разделении и идентификации продуктов реакций. Б расширенной но сравнению с предыдущими изданнямп аналитической части оговорены границы применимости реакций идентификации и имеются методики но определению грамм-эквивален-тов важнейших классов органических соединений.. Значительно расширен и переработан разд. В, где рассматриваются количественные данные о илняиии заместителей на скорость органических реакции. [c.9]

В 1955 г. появилась обобщающая статья [511, в которой дан краткий обзор американских работ по выделению сернистых соединений рефтей и их идентификации. В статье приведено краткое описание 1 1етодов, применяемых в Американском нефтяном институте нри разработке исследовательской проблемы 48А, т. е. проблемы сернистых соединений пефти. Наиболее широко применялись методы вакуумной перегонки в сочетании с хроматографией на специальным образом приготовленной окиси алюминия. Результаты, полученные при Еспользовапии метода термической диффузии для концентрации сернистых соединений нефти, хорошо согласуются с данными хроматографического разделения па окиси алюминия. Из химических мето- ов, упоминается использование реакции комплексообразования. В, концентратах сернистых соединений (150—220 С) тексасской нефти, полученных в результате применения одного или нескольких методов, были идентифицированы при помощи инфракрасной спектроскопии и масс-спектроскопии 43 сернистых соединения (40 надежно, а 3 предположительно). Выделенные из нефти сернистые соединения чувствительны к металлам (особенно к меди и ртути) и к повышенным температурам. [c.368]

Абсорбционная спектроскопия может служить одним из методов качественного анализа. Идентификация какого-либо чистого соединения основана на сравнении спектральных характеристик (максимумов, минимумов и точек перегиба) неизвестного вещества и чистых соединений близкое подобие спектров служит хорощим доказательством химической идентичности, особенно если в спектре определяемого вещества содержится большое число четких, легко идентифицируемых максимумов. Для идентификации особенно полезно исследование поглощения в ИК-области, поскольку многие соединения отличаются тонкой структурой спектров. Применение спектрофотометрии в видимой и УФ-областях в качест-йенном анализе более ограничено, так как полосы поглощения имеют тенденцию к уширению, что скрывает их тонкую структуру. Тем не менее спектральные исследования в этой области часто дают полезную качественную информацию о наличии или отсутствии некоторых функциональных групп в органических соединениях (таких, как карбонил, ароматическое кольцо, нитрогруппа или сопряженная двойная связь). Еще одна важная область применения связана с обнаружением сильно поглощающих примесей в непоглошающей среде если молярный коэффициент поглощения в максимуме поглощения достаточно высок, легко установить наличие следовых количеств загрязнений. [c.143]

Типичной областью широкого применения ЭВМ в отечественных научных исследованиях является молекулярная спектроскопия. Методы молекулярной спектроокопии занимают ведущее место среди всех аналитических методов изучения строения и контроля качественного и количественного состава сложных веществ. Наиболее широко они используются в химических и биохимических исследованиях. Например, инфракрасные спектрофотометры в настоящее время являются непременным оборудованием синтетических органических лабораторий, позволяющим оперативно вести идентификацию и функциональный анализ синтезированных неизвестных соединений. Однако, если современные серийные ИК спектрофотометры позволяют получать спектры в области 4000— 400 СМ всего за несколько минут, то идентификация по этому спектру с помощью каталогов и атласов ИК спектров, содержащих сотни тысяч спектров, требует от нескольких дней до нескольких недель интенсивной работы. [c.247]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология