红外光谱定量分析法研究醇在四氯化碳中的氢键缔合作用

更新时间:2023-06-20 20:55:43 阅读: 评论:0

红外光谱定量分析法研究醇在四氯化碳中
的氢键缔合作用
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弟l0喜弟1期一
I992年3月
河南
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科学
SCIENCE
V01.10No.1
Mat.1992
7一,工红外光谱定量分析法研究醇在四氯
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化碳中的氢键缔合作用
辨兰塑戴明0,
菲律宾留学(河南化学研究所溶液研究室,郑州450003)
摘要时醇在CC1.稀溶液中的红外光谱进行了图谱解析,研究醇在惰性溶剂稀溶液
中的各种氯健缔合状态,推铡了它们的结构及分布,根据有关文献分析.结合图谱
解析,提出一个改进的醇的缔合模型.计算了有关的自缔常数.对所得
结果进行了
萎錾论付里叶变换,切孙叛关键词醇,自缔,付里叶变换红外光谱,氯键缔合,£,
含醇体系中存在非常复杂的缔合作用,包括醇的自缔及醇与其他化合物的交叉缔台.对
于这类体系里缔台现象的研究.在溶液理论和实际应用中都具有特殊的意义.受到国内外幸匕
学化工界的普遍熏视,众所周知,酵是一种缔台液体,它在溶液中可以自由分子,二缔及多
缔体等多种结构的型体存在,各型体的相对含量也随溶液浓度及温度等条件的不同而改变.
前人曾根据各自的研究体系,条件和方法提出过各种醇的缔合模型,但未有一致的观
点?
定量处理TR光谱的基本出发点均是首先在前人工作的基础上选择具有物理意义的缔嗤
型体,把其与光谱图的谱峰联系起来.然后选定适于所研究体系及实验条件的缔合模型,再
根据物料平衡确定缔合组份的含量及形态.因此,缔合型体的合理选择和谱峰的正确归属,
是定量分析和讨论红外光谱的基础.
理论上,醇溶液中各种形式的缔台羟基,在TR光谱上都对应着一个
特征伸缩振动峰.
因此只要根据各缔合峰的位置和强度就可确定各缔合组份的种类及其比倒.然而由于各缔合
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羟基峰往往彼此重迭,因而直接对缔合峰进行定量分析困难很大.为此,我们尝试用计算机
分峰法处理这类问韪,本文先研究低级脂肪醇在惰性溶剂中的自缔作用,作为探讨较重要的
交义缔台的基础.
1实验部分
I_1试剂
甲醇,乙醇L T.丁醇及溶剂CCI.均为国产分审亍纯,均按常规方法0l 处理后加人4A分
灵商于筛干燥,密封保存,提纯后试剂的折光率及密度值与文献相符.
河南省自然科学基金贷助课题.收到口期l991—6—19
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8一河南秤学第lO卷第1期
1.2仪器
用美国Nicolet公司的5DXB型F卜IR光谱仪测得室温293.15K下几种低jt蓐在CCI4
中的IR光谱(30秒钟扫描).液体池由KBr盐片,铅垫片组成.池厚O.2cm,仪嚣分辩率为
4cm一.
1.3图谱解析
调用作者设计的拟合程序,以Lorentz与Gauss函数的线性组合作为拟合函数,将各
单峰的峰位,半峰宽二组参数的初值输入计算机(AST-P2S6)进行分峰处理.在分峰过程
中,由实验人员据拟合情况进行参数调节或反复改进模型,直至达到最佳拟合.图l示出甲
醇一四氯化碳的图谱解析结果.由该图可见,拟合曲线与实验曲线吻合得很好,表明拟合是
收敛的.同时由拟合结果可看到不同浓度下谱图拟合得到的各单峰的峰位是确定的.其偏差
与仪器分辩率相当.这表明拟合结果是可信的.
圈1甲-卜CCI.-~.tt蕞五■■迭峰分峰结果
A.原t遗峰:日.遮加擞台峰:1_5.对应于文中叠到的五十单峰FigurelSimula~on(1-2--,4mode1)andexperimental∞IrvesOfIRspectrum f0rmethanol--carbontetrachIoddesolution米粥怎么做
2结果与讨论
本工作通过对多种模型的计算机尝试模拟,发现经我们改进的卜2_4模型能较好地符
合所研究的醇一四氯化碳体系的IR光谱.这个模型与Brink等的卜2—4模型不同,其差最初英语
别是我们假设二聚体有链状和环状两种形式,四聚体为环状结构. 2.1红外围谱分析
1.1缔合种类的确定和归属
用分峰程序将原重迭峰分解成五个独立的羟基峰.据各单峰的峰位及有关文献’,可
初步将这五个峰归属为:
v.一醇的自由羟基峰;P2一链状二聚体端羟基峰;
1992年3月红外光谱定量分析法研究醇在四氯化碳中的氢键缔合作用
v】一环状二聚体缔台羟基峰
vJ一链状二聚体缔台羟基峰
v,一环状四聚体缔合羟基峰.
在我们所选定的醇浓度范围内(0.04~0.08tool/L),溶液中同时存在着醇的单体,白缔
二缔体和多缔体”l,Brink等研究乙醇在CC1.稀溶液中的介电性质时,在肯定二聚体,四
聚体存在的同时.也曾考虑过三聚体存在的可能性,可能其浓度很小而未能察觉.另外,三
聚的存在.使得二聚的K,的计算值非常不台理(为负值).这就排除了三聚体存在的可能
性.另外.据FletcherF的结果,溶液中的CCI.与醇的交叉缔合会抑制醇

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