Chemistry
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使用滴定与原位红外光谱相结合，对刘易斯对进行特征化
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Summary February 20th, 2020
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在这里，我们提出了一种利用原位红外光谱作为在综合相关条件下滴定检测器来观察Lewis酸和碱液之间溶液相互作用的方法。通过检查溶液相互作用，此方法是对 X 射线晶体学的补充，并提供了 NMR 光谱的替代方法。
Transcript
该方法探讨刘易斯酸和碳化在合成条件下的溶液相互作用。该技术可用于对碳基中心反应的机械洞察。我们可以在反应条件下实时观察刘易斯碳酸碳复合物，允许用催化剂观察基板和产品的行为。
这种方法提供了对分子基本相互作用的洞察，为合成化学家设计高产程序提供了必要的信息。该系统可应用于任何导致平衡变化的溶液相互作用，这种变化可以在红外光谱中检测到。首先，打开数据采集软件，单击仪器，在配置选项卡下，单击"收集背景"，单击"继续"，将扫描设置为 256，然后单击"确定"以收集背景。
然后，在数据采集软件中，单击文件，单击新文件，单击快速启动。将持续时间设置为 15 分钟，将采样间隔设置为 15 秒。单击"创建"以创建实验。
将火焰干燥的 25 毫米双颈圆底烧瓶放入手套箱中，并带搅拌棒。在惰性气氛下，加入324毫克三氯化铁。用橡胶隔膜盖住烧瓶的脖子，把烧瓶从手套箱里拿出来。
通过橡胶隔膜中的针头将装满砷的气球连接到烧瓶上。通过注射器加入12毫升无水溶剂DCE。接下来，拆下一个隔膜，将烧瓶连接到原位红外探头。
将烧瓶放在温度控制浴池中，设置为 30 摄氏度所需的温度。单击"开始"按钮开始收集溶剂参考光谱的数据，在数据采集软件中开始实验。两分钟后，停止收集数据。
首先，要在数据采集软件中创建新的滴定实验，点击文件，快速启动。将持续时间设置为 8 小时，将采样间隔设置为 15 秒。单击"创建"以创建实验。
在数据采集软件中，转到光谱选项卡，然后单击"添加频谱"。从文件点击并打开之前获得的适当溶剂参考光谱。选中带时间签名的框，然后单击"确定"。单击"开始"按钮开始收集数据，在数据采集软件中开始实验。
单击溶剂减法并选择编辑适当的参考光谱。搅拌15分钟，达到30摄氏度的温度。使用原位红外探头确定温度。
通过注射器将10微升碳基分析素加入烧瓶。观察数据采集时的信号响应。系统从平衡转向平衡，并随时间而变化。
当红外信号稳定并保持不变时，将添加额外的碳基分析。将额外的碳基分析素添加到烧瓶中，每次为 10 微升，并等待系统平衡。要导出数据采集软件的数据，请单击文件、导出、多频谱文件。
在格式下，检查 CSV 和下数据，检查原始。单击导出以将 IR 数据导出到电子表格或数学处理软件。选择系统在每次添加分析剂后达到平衡的数据。
绘制红外频谱所需的区域。检查频谱的转换和等位点。按进度单独绘制与特定过渡期间相关的数据。
检查过渡期间光谱的最佳方法是增量绘制滴定的每个段，直到只能可视化一个过渡发生。要分析该成分，请确定每个感兴趣的物种的最大羔羊。要考虑稀释，请将吸收量乘以每个频谱的溶液总体积。
绘制吸收剂体积的积，作为分析剂等价函数。对于可识别的原位生成物种，绘制与 Y 轴上的吸收物和 X 轴上的浓度的 Beer-Lambert 关系。对于已知物种，测量浓度对吸水剂的影响，达到所需的 lambda 最大值，并绘制啤酒-兰伯特关系图。
使用两种啤酒-兰伯特关系，确定所观察的感兴趣物种的原位量。C-max 等于两毫摩尔，由氯化铁含量定义。C-add 是添加丙酮的摩尔。
C-coord 是氯化铁丙酮复合物的摩尔。C 观察是未绑定物种之一的摩尔。C-ND 是未检测到的物种的摩尔。
C-max减C-coord是被消耗的物种三的摩尔。绘制 C-ND 与 C-max 减去 C-coord 以确定是否有相关性。在这项研究中，原位红外监测滴定用于观察物种1和三氯化铀以及物种1和氯化铁的相互作用。
三氯化铀和一种在溶液中形成了一对一的复合物二。或者，当氯化铁和物种一结合时，观察到更复杂的行为。此图显示原位 IR 使用数据采集软件获得的原始馈送数据，用于将氯化铁与物种一起滴定。
此处显示了从此滴定方法中提取过渡的过程。提取三氯化铀与物种一分片的最大兰百达数据，与物种一一的氯化铁滴定表明，当三氯化铀与三氯化铀与物种一结合时，只形成一对一复合二，而一对一复合三是最初与三氯化铁结合后形成的，但随后被消耗。有了这些协议，对刘易斯酸的竞争性获得性考试已经实现。
执行光谱分析时，最好通过增量绘制时间点来查找过渡，直到找到过渡周期。该程序可应用于多个刘易斯碳基系统，进一步深入了解催化剂与碳基基板和副产品之间的基本相互作用。我们利用这项技术对金属催化碳基烯烃元化中基板和副产品的竞争相互作用进行机械学洞察，从而促使我们修改了最初的机械方案。
许多刘易斯酸催化剂对水分敏感，可以产生盐酸。因此，确保这些系统保持在惰性大气中，并佩戴适当的防护设备。
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