化学分析の世界では、赤外線（IR）分光法は探偵の虫眼鏡のようなものです。それは私たちが物質の分子構造を覗き込んで、それらが何でできているかを理解するのに役立ちます。無水サプライヤーとして、私はさまざまなタイプの無水物を正確に識別することがどれほど重要であるかを直接見たことがあります。それでは、IR分光法を使用してまさにそれを行う方法に飛び込みましょう。
まず、無水物とは何ですか？無水物は、酸素原子に結合したカルボニル基（c = o）を含む有機化合物であり、別のカルボニル基に結合します。プラスチックや樹脂から医薬品や農薬まで、さまざまな業界で広く使用されています。私たちが供給するいくつかの一般的なタイプの無水物が含まれています無水マレック、ピロメリティックジアンヒドリド、 そしてフタリック無水。
それでは、IR分光法がどのように機能するかについて話しましょう。赤外線がサンプルに渡されると、サンプルの分子は光の特定の波長を吸収します。これらの吸収は、赤外線が分子の結合を振動させるために発生します。さまざまな種類の結合が異なる周波数で振動するため、異なる波長の赤外線を吸収します。サンプルによって吸収される光の波長を測定することにより、分子の指紋のようなIRスペクトルを作成できます。
無水物のIRスペクトルの重要な特徴の1つは、2つの強力なカルボニル（C = O）ストレッチバンドの存在です。これらのバンドは、通常、1850〜1750cm⁻¹の範囲で表示されます。 2つのバンドの理由は、無水物の2つのカルボニル基の非対称および対称性伸長振動によるものです。非対称の伸縮振動は通常、より高い周波数（1850〜1800cm⁻¹頃）で発生しますが、対称的な伸張振動はより低い周波数（約1800〜1750cm⁻¹）で発生します。
取ってみましょう無水マレック例として。 IRスペクトルには、これらの特徴的なカルボニルストレッチバンドが表示されます。さらに、無水マレイ酸はその構造に二重結合（C = C）を持っています。 C = Cストレッチの振動は、1650cm⁻¹付近の弱い吸収帯として表示されます。このバンドの存在は、特にカルボニルバンドと組み合わせると、無水マレイ酸のアイデンティティを確認するのに役立ちます。
ピロメリティックジアンヒドリドもう少し複雑です。その構造には4つのカルボニル基があります。つまり、IRスペクトル内のカルボニルストレッチバンドはより激しく、カルボニル基間の相互作用のためにある程度の分裂を示す可能性があります。ピロメリティックジアンヒドリドの芳香環もIRスペクトルに寄与します。芳香環のCHストレッチ振動は、3100〜3000cm⁻¹の範囲で表示され、芳香環のC = Cストレッチ振動は、約1600〜1500cm⁻¹に現れます。
フタリック無水また、IRスペクトルに特徴的な特徴があります。他の無水物と同様に、1850年から1750年の範囲に2つのカルボニルストレッチバンドがあります。無水フタル酸中の芳香環の存在は、芳香環のCHやC = Cの伸び振動など、ピロメリティックジアン水合体のものと同様の吸収につながります。
IR分光法を使用して無水物を特定することのもう1つの重要な側面は、環状排水と非環式無水物を区別する能力です。私たちが議論してきたものと同様に、周期的な無水物は、非環式無水物と比較してより硬い構造を持っています。この剛性は、カルボニル伸長振動の周波数に影響します。一般に、周期的な無水物は、非環式無水素よりもカルボニル伸縮周波数が高くなっています。
カルボニルおよびその他の特徴的なバンドに加えて、IRスペクトルは無水サンプルの不純物に関する情報を提供することもできます。たとえば、サンプルに水の痕跡がある場合、水の伸びのために、3300〜3500cm⁻の約3300〜3500cm⁻の幅広い吸収帯が表示されます。これは、水が脱水と反応し、その品質と性能に影響を与える可能性があるため、重要です。
それでは、実際にIR分光法を使用して、実際の環境で無水物を特定するのでしょうか？まず、サンプルを準備する必要があります。これには通常、無水物を適切な溶媒に溶解するか、サンプルの薄膜を作ることが含まれます。次に、サンプルをIR分光計に配置し、スペクトルを記録します。スペクトルが得られたら、既知の脱水の参照スペクトルと比較します。無水物を含むさまざまな化合物のIRスペクトルを含む多くのデータベースが利用可能です。サンプルスペクトルの吸収帯を参照スペクトルの吸収帯と一致させることにより、無水物を識別できます。
また、IR分光法は、無水物を特定するために使用される唯一の手法ではないことに注意することも重要です。核磁気共鳴（NMR）分光法や質量分析など、他の分析方法と組み合わせてよく使用されます。これらの手法は、無水排水の分子構造に関する補完的な情報を提供できます。これにより、より正確な識別を行うことができます。
Anhydridesのサプライヤーとして、私たちは製品の品質を確保するために、IR分光法などの正確な識別方法に依存しています。私たちは、顧客に提供しているものがまさに必要なものであることを確認したいと考えています。それがそうであるかどうか無水マレック不飽和ポリエステル樹脂の生産のためフタリック無水可塑剤の製造には、無水物のアイデンティティと純度を確実にする必要があります。
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参照
- Silverstein、RM、Webster、FX、＆Kiemle、DJ（2014）。有機化合物の分光測定の同定。ワイリー。
- Pavia、DL、Lampman、GM、Kriz、GS、＆Vyvyan、JR（2015）。分光法の紹介：有機化学の学生向けガイド。 Cengage Learning。