《光譜分析法》PPT課件.pptVIP

第三模塊 光譜檢測技術,第六章 光譜分析法,第二節(jié) 紅外分光光度法,理解紅外分光光度法的基本原理；掌握紅外分光光度計的基本類型與結構；掌握紅外制樣方法；掌握紅外分光光度法的基本應用。,學習目標,知識目標,能使用紅外分光光度計進行藥物分析。,技能目標,復習提問,2.紫外可見分光光度計的組成？,1.什么是朗伯比爾定律？,3.常用的檢測器有哪幾種？,新課大綱,紅外分光光度法：利用物質對紅外光區(qū)電磁輻射的 選擇性吸收的特性來進行結構分析、定性和定量的 分析方法，又稱紅外吸收光譜法。,概述及基本原理,概 述,紅外線：波長在0.76500m (1000m) 范圍內(nèi)的電磁波。,近紅外區(qū)：0.762.5m OH和NH倍頻吸收區(qū) 中紅外區(qū)：2.525m 振動、伴隨轉動光譜 遠紅外區(qū)：25500m 純轉動光譜,絕大多數(shù)有機化合物的化學鍵振動頻率出現(xiàn)在中紅外區(qū)，近年來隨著儀器技術的進步，近紅外分析技術得到了廣泛的應用和發(fā)展，主要應用于藥物中各組分的含量測定及制藥過程中的質量監(jiān)控等方面。 紅外吸收光譜是分子的振動-轉動光譜，由于分子的振動能級躍遷伴隨著轉動能級的躍遷，從而使振動吸收光譜變寬，所以紅外光譜的吸收峰是有一定寬度的吸收帶。吸收帶的波長位置可以用來鑒定未知物質的分子結構，吸收帶的強度可以用來對分子的組成或化學基團的含量進行定量分析。,紅外光譜的作用,定量分析,推測分子結構（簡單化合物）,確定官能團 例：CO，CC，CC,可以確定化合物的類別（芳香類）,（1）色散型紅外分光光度計,也稱雙光束紅外分光光度計，其工作原理為從光源發(fā)出的連續(xù)紅外光被分成兩束，分別通過樣品池和參比池，利用斬光器（扇形鏡）使樣品光束和參比光束交替進入單色器，然后被檢測器檢測，信號經(jīng)放大處理并記錄光譜圖。 儀器主要由光源、吸收池、單色器和檢測器及記錄裝置五部分組成,色散型紅外分光光度計,干涉型紅外分光光度計,紅外分光光度計分類,紅外分光光度計,干涉型紅外分光光度計即傅里葉變換紅外分光光度計（FTIR），其工作原理為從光源發(fā)出的紅外光，經(jīng)分束器形成兩束光，分別經(jīng)動鏡、定鏡反射后到達檢測器并產(chǎn)生干涉現(xiàn)象。動鏡在左右方向來回移動，兩個相干光產(chǎn)生光程差。隨著光程差的不同，干涉光強可增加或減弱，當連續(xù)改變動鏡的位置，可以在檢測器上得到一個光干涉強度對光程差和紅外光頻率的函數(shù)圖，將樣品放入光路中，樣品吸收了其中某些頻率的紅外光，就會使干涉圖的強度發(fā)生變化，而這種變化了的干涉圖包含了紅外光譜的信息，再經(jīng)過計算機進行復雜的轉換，就可以得到吸光度或透光率隨頻率（或波數(shù)）變化的普通紅外光譜圖。 儀器主要由光源、干涉儀、檢測器、計算機及記錄儀五部分組成。其核心部分干涉儀，包括光束分裂器、固定鏡、動鏡、樣品槽、檢測器和放大器。,（2）干涉型紅外分光光度計,基本原理,用具有紅外連續(xù)光譜的光源照射樣品，記 樣品的吸收曲線而進行定性、定量分析的 方法稱為紅外分光光度法（IR），也稱為 紅外吸收光譜法。以波長或波數(shù)為橫 坐標，以透光率或吸光度為縱坐標所得到 的樣品的紅外吸收曲線即其紅外吸收光譜。,雙光束紅外分光光度計構造,儀器主要部件及制樣方法,圖8-2 FTIR工作原理示意圖,圖8-2 FTIR工作原理示意圖,FTIR工作原理示意圖,制樣方法,固體樣品,壓片法 是固體樣品最常用的方 法，以溴化鉀壓片法最常見。取 13mg固體樣品放在瑪瑙研缽中 ，加入200倍的溴化鉀研磨，置于 模具中壓成透明的圓片用于測定。 若待測樣品為鹽酸鹽，則使用氯化 鉀代替。 膜法 將固體樣品溶解于揮發(fā)性 溶劑中，并將溶液均勻涂在鹽片表 面，待溶劑完全揮發(fā)后，再檢測。,糊法 取待測樣品約5mg，在瑪瑙 研缽中研磨細，滴加1滴適宜糊劑 （如液體石蠟、六氯丁二烯等），研 磨成糊狀，取適量糊狀物夾于鹽片之 間，備用。 需要注意的是，液體石蠟在2960cm- 1、2850cm-1、1460cm-1、1380cm- 1、720cm-1等處有吸收峰，因此，在 待測樣品中可能含有CH2和CH3 時，一般要使用六氯丁二烯。,液體樣品,夾片法 用于沸點較高的液體樣品。首先壓制2片空白KBr片 （每片重約150mg），將液態(tài)樣品滴加于一片上，再蓋上另一片 ，放入片框中夾緊，待測。另壓制一片空白KBr片重約300mg，作 空白補償。 液體池法 用于低沸點樣品。將液體樣品裝入具有巖鹽窗片的封 閉液體池中，然后檢測。 涂膜法 將樣品置于一晶面上，在紅外燈下加熱至樣品易流動時 ，合上另一晶面加壓展平，適用于粘度適中或偏大的液態(tài)樣品；也 可以將樣品溶于低沸點溶劑中，然后滴于溫熱晶征上揮發(fā)成膜進行 檢測，用于粘度較大的液體樣品。,三、應用示例,定性分析,（1）已知化合物的鑒別,對已知物進行鑒別時，通常將供試品的 紅外光譜圖與對照品的紅外光譜圖進行 對照，或者與文獻上的標準紅外光譜圖 進行對照，如果兩張譜圖各吸收峰的位 置和形狀完全相同，峰的相對強度一樣， 就可以認為供試品與該對照品是同一化 合物；否則，說明兩者不是同一化合物 或者供試品中含有雜質。 除另有規(guī)定外，應按照中國獸藥典委員 會編訂的獸藥紅外光譜集所收載各 光譜所規(guī)定的制備方法制備。在定性鑒 別時，應注意供試品的物理狀態(tài)、測定 條件以及所使用儀器的類型均應與對照 品相同。,示例1氯唑西林鈉的紅外鑒別,示例2氨芐西林鈉的紅外鑒別,（2）未知化合物的結構測定,制備供試樣品，測定其 紅外光譜圖，解析圖譜并 確定其結構。 紅外光譜解析的一般程序 請參見教材。 除了很簡單的化合物外， 若要確定未知物的結構，只有 紅外光譜數(shù)據(jù)是不夠的，通常 要配合紫外光譜、核磁共 振譜及質譜等數(shù)據(jù)進 行綜合分析。,藥品的純度檢查,由于雜質的存在，常使純物質的吸收峰增加，或者 在光譜中出現(xiàn)某種干擾吸收，出現(xiàn)異峰、肩峰或者 某些吸收峰互相遮蓋混淆，不能分清等現(xiàn)象。通常， 可以取試樣的紅外光譜圖與其對照品的紅外光譜圖 進行比較，兩張譜圖越近似，則說明樣品純度越高， 反之，兩張譜圖差異越大，說明樣品的純度越差。 示例8-3甲苯咪唑中的A晶型檢查,含量測定,物質對紅外光的吸 收符合Lambert-Beer定律，紅外光譜 定量時吸光度的測定常用基線法 （圖8-6）。圖中I為透過光強度，I0為 入射光強度，I與I0之比就是透光率T， 則吸光度A=lg（I0 /I）lg（1/T）。 含量測定常用方法： （ 1）標準曲線法 （2）內(nèi)標法,（1）標準曲線法,通過測量一系列已知濃度的標準樣品 的吸光度，繪制標準樣品的吸光度， 繪制標準曲線，再測量樣品的吸光度， 從標準曲線上找出其對應的濃度。此 方法適合于測定溶液樣品，測定時， 標準溶液與樣品溶液使用同一液體池， 以保持光程長度及樣品池窗片對輻射 的反射與吸收一致，從而獲得相對精 確的結果。,由于 b樣=b標，a樣、 a標為常數(shù)，則吸 光度比R為：,（2）內(nèi)標法 測量時，選擇 一個合適的內(nèi)標，其吸收峰與用 于樣品測定的吸收峰不重疊；稱取一定量 的內(nèi)標物混入樣品中進行測定，根據(jù)Lambert-Beer 定律（其中A為吸收度、a為吸收系數(shù)、b為吸 收池厚度、c為溶液濃度）：,A樣=a樣b樣c樣 A標=a標b標c標,以純的待測物質與內(nèi)標物按照 一定的比例混合進行測定，可計算得到 K值