光谱解析法在有机化学中的应用研究
2017-03-05阿孜古丽阿不都卡地尔古丽米热巴吐西新疆轻工职业技术学院化工环资分院新疆乌鲁木齐830021
阿孜古丽·阿不都卡地 尔古丽米热·巴吐西(新疆轻工职业技术学院化工环资分院,新疆乌鲁木齐830021)
光谱解析法在有机化学中的应用研究
阿孜古丽·阿不都卡地 尔古丽米热·巴吐西(新疆轻工职业技术学院化工环资分院,新疆乌鲁木齐830021)
光谱解析法这种方法依靠的是光谱学的原理和实验方法,通过此来判定物质的结构。光谱解析在有机化学的领域当中,分析研究各种有机化合物的结构测定的问题,化学成分的各种结构的物质都是具有自己的特征光谱,而光谱解析法就是利用这一个特征光谱来对物质结构进行测定和测定化学成分。本文主要研究的就是光谱解析法当中的四大光谱:紫外光谱、红外光谱对于判定有机化合物以及测定化学成分的应用研究。
光谱解析法;紫外光谱;红外光谱;有机化学;应用研究
在有机化学领域当中,发展最快,应用最广的分析方法就是光谱解析法,而对有机化学进行分析和测定结构,一般都是依靠于红外光谱,紫外光谱,核磁共振谱,质谱这四大光谱来进行分析及应用。光谱解析法在我国很多领域当中都处于极其重要的一部分,而且在西方的发达国家当中对待光谱解析法尤为重要,在大学的课程当中也是非常重要一部分课程。我们现在所知道的不少的化学元素,都是通过光谱解析来发现的,而且光谱解析法已经被更多的应用到了化工、农业、环境、生物化学等多方面。光谱解析法具有最灵敏,最快速,最准确的分析特点,可以说光谱解析法开创了我国有机化学的新纪元。
1 红外光谱
(1) 光谱解析法当中的红外光谱从它所使用的仪器价格上来说,相对来说是比较便宜的。而且红外光谱具有很多的优势:在对有机化合物进行化学成分测定以及结构分析,所需要的试验样品的数量较少,不仅操作简便而且速度较快,而且鉴定所得的信息量也是比较大的,所以对有机化合物的结构以及成分进行测定红外光谱应用的比较广泛。
(2) 红外光谱在对有机化合物进行定量定性分析所涉及的范围比较广,红外光谱对结构进行测定具有以下的优点:首先,能鉴定有机物的化学键和官能团,从而来推断分子化合物是处于饱和还是不饱和,是脂肪族还是芳香族等;其次,还能够推断分子的结构,而这主要就是依靠存在的化学键和官能团,或者是一些其他的信息,然后与标准化的光谱进行对比,从而推断分子结构在进行定型定量分析;还有,就是定量分析,红外光谱所应用的特殊场合,比如异构体或者是特殊体系,红外光谱各有特征,可以依靠这些特有的特征进行定量分析。
2 紫外光谱
(1) 紫外光谱主要利用的是某些物质的分子可以吸收辐射来进行分析。而吸收辐射的这种分子,被广泛的应用在了有机化合物的结构表征和定量分析。
(2) 紫外光谱在对有机化合物进行结构分析测定,具有以下的优点:首先,可以鉴定物质,利用吸收辐射这一特性,来检定物质的常用物理参数,特别是在医药领域当中应用的最为广泛;其次,还可以推测化合物的分子结构,研究生物大分子的构象和钩型,通过电子吸收光谱研究蛋白质分子构象;还有,依靠紫外光谱对化合物在不同溶剂中的氢键强度,从而来确定选择哪一种溶剂。
3 光谱解析法在有机化学领域当中所具有的特点
首先,光谱解析分析速度相对来说比较快,光谱解析法在对分子和原子的结构进行分析的时候(在仪器或者在炼制炉前),他仅仅需要一两分钟的时间就可以立即给出所包含二十多种元素的分析结果。
其次,光谱解析法在对有机化学分子结构进行测定时的操作相对简单,有时我们只需要采取少量的样品经过化学处理就可以进行分析,而有时我们也不需要经过化学就可以直接进行光谱分析。我们在进行光谱解析不需要提取纯粹的样本,我们可以根据已经知道的光谱图进行观察分析,就可以得出我们想要的结果。现在我们所采取大部分都是自动化或者是计算机化,所以我们只需要遥控就可以得到我们所想要的分析。光谱解析法在现在的领域当中已经应用到了一些重大污染当中,根本不需要采集样品就可以直接进行光谱分析,从而测出污染的元素以及污染程度。
再者,在对有机化学进行光谱分析,它具有很良好的检测性和选择性,对于比较难测的分子或者是一些化学性质相近的分子化合物,它能够不受干扰的进行光谱解析,而且它还可以同时对多种元素和化合物进行测定分析,为传统的分离技术做出了很大的贡献。
还有,我们在进行光谱分析时所采用的样品,在测定的过程当中不会受到损坏,所以经常应用到比较严谨的领域当中,比如有刑事侦查。而且进行光谱分析的灵敏度也是极高的,在我国当前相对灵敏度可达到千万分之一至十亿分之一,绝对灵敏度可达10-8g~10-9g。
最后:光谱解析法新技术的采用,使得我们分析的范围不仅可以更宽范围的进行定量分析,而且也可以进行微区分析。
当然,光谱解析法在有机化学的领域当中对分子的结构进行测定,还是存在一定的局限性的,在对结构进行测定都是相比较而言的,所以说在进行测定之前就必须有一个标准化的样品作为参考,而且要使我们所测定的结构与样品的结构处于基本一致的状态是很难做到。
4 结语
在有机化学的领域当中,对有机化学进行研究的方式方法一直从手工发展到了今天的自动化,用这些方法来对有机化学的成分以及结构进行测定。而到后来采用的各种光谱解析法,比如红外光谱和紫外光谱,光谱解析法的出现改变了传统的分离技术的现象,而是利用光谱解析法能够在有机化学领域当中,能够更深的研究分子内部之间的运动,让我们在有机化学领域当中能够更深刻研究和测定分子间的关系,也让光谱解析法在有机化学分子结构测定分析的领域当中崭露头角。
[1]庄美华,朱辉忠,蔡伟星,葛振祥.应用ICP-MS分析汽油中微量的砷、汞、铅[J]分析测试技术与仪器,2005,(04).
[2]陶冠红,藤川阳子.激光熔蚀-电感耦合等离子体质谱法测定底泥沉积物中的总汞[J]光谱学与光谱分析,2004,(09).
[3]黄志勇,吴熙鸿,胡广林,庄峙厦,王小如.高效液相色谱/电感耦合等离子体质谱联用技术用于元素形态分析的研究进展[J]分析化学,2002,(11).
[4]姜颖,徐朗莱,贺福初.质谱技术解析磷酸化蛋白质组[J]生物化学与生物物理进展,2003,(03).