ИК-Фурье спектроскопия in situ с использованием спектрометра ReactIR для стабильной, масштабируемой, согласованной разработки процессов
ИК-Фурье спектроскопия позволяет составлять тенденции и профили реакций в режиме реального времени, предоставляя очень точную информацию о кинетике, механизме, путях реакции и влиянии ее параметров на конечный продукт. ReactIR — система ИК-Фурье спектроскопии для измеренийin situ — напрямую отслеживает изменения в реактантах, реагентах, побочных и конечных продуктах в ходе реакции. Система ReactIR позволяет получить информацию, чрезвычайно важную для исследований, разработки и оптимизации химических соединений, путей синтеза и химических процессов.
Инфракрасная спектроскопия с преобразованием Фурье (FTIR)
FTIR-спектроскопия — это просто
Для полного понимания химических реакций ученым-химикам необходимо знать следующее:
- Когда начинается реакция? Когда она прекращается?
- Каковы кинетика и механизм реакции?
- Какое влияние оказывают промежуточные соединения?
- Прошла ли реакция так, как ожидалось? Какие побочные продукты образовались и почему?
- Что произойдет, если изменится температура реакции, скорость дозирования или перемешивания?
У FTIR-спектрометров ReactIR есть пять отличительных особенностей, позволяющих получить данные наилучшего качества и быстро провести анализ реакции. С их помощью любой химик — даже если он не специалист в спектроскопии — сможет заниматься изучением реакций.
Максимальная производительность в своем классе
Конструкция всех компонентов ReactIR, от зонда до датчика и программного обеспечения, рассчитана на получение спектров в среднем ИК-диапазоне. Высокочувствительная система ReactIR идеально подходит для быстрого и точного получения информации о строении молекул.
Программное обеспечение для ИК-Фурье спектроскопии
Технология One Click Analytics
Программное обеспечение iC IR разработано специально для методов анализа с временным разрешением. Алгоритм выбора пиков и интеллектуальный анализ функциональных групп значительно сокращают время исследования. Знания исследователя и автоматизированный процесс анализа обеспечивает правильный сбор и интерпретацию данных в любых экспериментах.
Программное обеспечение iC IR
Зонды для FTIR-спектроскопии
Широкий ассортимент зондов для FTIR-спектроскопии in situ
Зонды способны работать в условиях низких и высоких температур, низкого и высокого давления, в кислотных, щелочных, едких, коррозионных и водных средах. С их помощью возможен анализ практически любых химических процессов.
DST Sampling Technology
FTIR-спектроскопия в лаборатории и на производстве
FTIR-спектрометр ReactIR достаточно компактен, чтобы поместиться в вытяжном шкафу, сертифицирован по стандарту ATEX для работы на заводе и снабжен средствами отбора проб для любых реакций или процессов. ReactIR позволит убедиться в том, что производственный процесс на заводе полностью соответствует процессу, разработанному в лаборатории.
Опыт в области FTIR-спектроскопии
Большой опыт в области FTIR-спектроскопии
Уже более 30 лет компания МЕТТЛЕР ТОЛЕДО разрабатывает инструменты для анализа реакций. Это наша цель и наше призвание. Специалисты компании воплотили этот опыт в приборах для FTIR-спектроскопии.
Инфракрасная спектроскопия с преобразованием Фурье (FTIR)
В чем преимущество FTIR-спектроскопии в режиме реального времени перед анализом в автономном режиме?
Обычно для получения информации о реакции отбираются пробы для анализа в автономном режиме с использованием высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ). Но иногда взятие образца может привести к потере важной информации или связано с риском из-за опасных свойств вещества. В таких случаях прямой отбор проб невозможен. Кроме того, химику нужно прибыть на место, чтобы взять образец, затем дождаться результатов и только потом приступить к анализу реакции.
Возможные последствия:
- Взятая проба может не полностью отражать характер реакции;
разрушение промежуточных продуктов приводит к построению неверных гипотез о пути реакции; - Ограниченные возможности для изучения систем, которые чувствительны к воздуху, токсичны, взрывоопасны или находятся под давлением;
- Увеличение сроков разработки из-за того, что данные оказались неточными вследствие изменения условий реакции;
- Могут остаться незамеченными важные события, которые влияют на качество продукта или процесса.
ReactIR 702L — это первая система, в которой сочетаются широкие возможности FTIR-спектроскопии in-situ в реальном времени и удобство в эксплуатации. ReactIR пригодится любому специалисту-химику в любом эксперименте.
ReactIR может работать без остановки!
В ReactIR 702L применена технология охлаждения твердотельными элементами, что обеспечивает лучшую в своем классе производительность, при этом жидкий азот не требуется. Отказавшись от охлаждения жидким азотом, ученые могут без помех наблюдать за течением длительных реакций.
ReactIR включается в работу мгновенно!
Компактные приборы не занимают много места в вытяжном шкафу и имеют удобную для хранения форму, поэтому систему ReactIR можно разместить в любой точке лаборатории. Детектор постоянно готов к работе, за счет чего сокращается время настройки. Это позволяет ученым уверенно приступать к сбору данных в любой момент.
ReactIR готов к работе в любых условиях!
Отбор проб может производиться как с помощью зондов, так и в потоке, что позволяет организовать изучение жидких и газовых фаз на периодической или непрерывной основе. Благодаря специально подобранным материалам возможен прямой сбор данных в кислых и агрессивных средах при различных значениях температуры и давления.
Области применения FTIR-спектроскопии
FTIR-спектрометры ReactIR применяют для изучения многих химических веществ, в которых молекулы активны в инфракрасном диапазоне, вещество может находиться в растворе или выделяющихся газах, а его концентрация превышает 0,1 %.
Типичные области применения FTIR-спектроскопии:
- Реакции полимеризации
- High Pressure Reactions
- Мониторинг реакций гидрирования
- Hydroformylation or Oxo Synthesis/Process
- Управление процессом при проведении экзотермических реакций
- Halogenation
- Биокатализ | Ферментативный катализ
- Химические процессы в потоке
- Катализируемые реакции
- Органический синтез
- FTIR и рамановской спектроскопии
- FTIR и рамановская спектроскопия
Сравнение
Хотя методы FTIR и рамановской спектроскопии во многих случаях взаимозаменяемы и хорошо дополняют друг друга, существуют различия, которые следует учитывать при выборе того или иного метода на практике. Большинство молекул, обладающих симметрией, проявляют себя и в инфракрасном, и в рамановском спектрах. Если молекула обладает центром инверсии, то полосы рамановского рассеяния и ИК-полосы будут взаимоисключающими, то есть связь будет активна либо в рамановском, либо в ИК-спектре. Существует общее правило: функциональные группы с сильными изменениями дипольного момента хорошо заметны в ИК-спектре, тогда как функциональные группы со слабыми изменениями или с высокой степенью симметрии и без изменений дипольного момента лучше видны в рамановских спектрах.
FTIR-спектроскопию рекомендуется выбирать в следующих случаях:
- Если реактанты, реагенты, растворители и прочие компоненты, участвующие в реакции, флуоресцируют;
- Если важны связи с сильным изменением дипольного момента (например, C=O, O–H, N=O);
- Если реагенты и реактанты имеют низкую концентрацию;
- Если полосы растворителя сильно проявляются в рамановском спектре и могут заглушить сигнал основных компонентов;
- Если промежуточные продукты реакции активны в ИК-спектре.
Рамановская спектроскопия лучше подойдет в следующих случаях:
- Если требуется исследовать углеродные связи в алифатических и ароматических кольцах;
- Если необходимо выявить связи, которые трудно увидеть в спектрах FTIR (например, 0–0, S–H, C=S, N=N, C=C и т. д.);
- Если проводится исследование частиц в растворе, например при изучении полиморфизма;
- Если изучаются низкочастотные моды (например, в соединениях металлов с кислородом);
- Для изучения реакций в водных средах;
- Если наблюдение за ходом реакции проще и безопаснее осуществлять через смотровое окно (например, каталитические реакции при высоком давлении, полимеризация);
- Для исследования низкочастотных колебаний кристаллической решетки;
- Для определения точек начала и конца реакции, исследования стабильности продукта в двухфазных и коллоидных реакциях.
