河南大学2016级化合物结构鉴定结课论文姓名：徐俊学号：104754160909专业：环境工程学院：化学化工学院2016年12月20日2四谱技术的应用进展与讨论摘要：近几年，随着科学技术的迅猛发展，红外光谱、紫外光谱、核磁共振谱及质谱分析技术也在各国迅速地发展起来，其应用面涉及生命科学、有机化学、生物化学、医药卫生、环境保护、食品化学、农业科学、石油化工等各个领域，特别是在生命科学探索、药物开发、毒物分析等研究中起着先导作用。本文简单介绍红外光谱、紫外光谱、核磁共振谱及质谱的相关原理，并就这四种光谱分析技术在不同领域的应用做了总结和讨论。关键字：红外光谱；紫外光谱；核磁共振谱；质谱；联用引言红外光谱[1]是一种分子吸收光谱，它反映分子振动能级的跳跃情况，提供化合物具有何种官能团的信息。当样品中分子受到频率连续变化的红外光照射时，某一波长红外光的频率若与分子中某种振动形式的固有频率相同，光子的能量可以传送给分子，如果分子对光子吸收而产生振动能级的跃迁，则相应频率的透射光强度减弱。以波数或波长为横坐标，吸收强度或透过率为纵坐标记录吸收曲线，就得到红外吸收光谱。紫外光谱[2]原理是具有光学活性的化合物，在紫外—可见光区(200～800nm)范围内，吸收一定波长的光子后，其价电子在分子的电子能级之间跃迁，由此而产生的分子吸收光谱被称为紫外—可见吸收光谱，简称紫外光谱。核磁共振[3]原理是原子核在磁场中受到磁化，自旋角动量发生转动，当外加能量与原子核震动频率相同时，原子核吸收能量发生能级跃迁，同时释放出微弱的能量，发射电信号，把这许多信号检出，并使之能进行空间分辨，就得到运动中原子核分布图像质谱。质谱[4]是一种按质量大小规律（质核比）进行排列的图谱。原理是是将有机分子在真空中用电子轰击，给出不同质荷比的分子碎片，经质量分离器分离后，检测记录获得质荷比与丰度之间关系的质谱图，依据质谱图可获取化合物分子质量及结构信息。1红外光谱应用31.1在临床医学和药学方面的应用除特殊情况外，鉴于每个化合物都有自己独特的红外光谱，故红外光谱能为药品质量的监测提供了快速准确的方法[5]。如对药材天麻、阿胶以及西药红霉素等药物的研究[6]。红外光谱在临床疾病检测方面也有广泛的应用，吴汉福等7]用FTIR法对天然牛黄中胆红素钙的含量进行了定量测定。随着漫反射测试技术的出现，无损药物分析在近红外光谱分析中占有非常重要的位置。1.2在农业方面的应用红外光谱已成功地用于农产品的品质分析，进而扩展到污染物的测定，如烟草、咖啡的分类、农产品产地来源鉴别，还用于检测可耕土壤的物理和化学变化[8]。在农业领域，近红外光谱可通过漫反射方法，检验种子或作物的质量。还能用于作物及饲料中的油脂、氨基酸、糖分、灰粉等含量的测定以及谷物中污染物的测定，近红外光谱还被用于烟草的分类、棉花纤维、饲料中蛋白及纤维素的测定，以及监测可耕土壤中的物理和化学变化[9]。1.3在食品方面的应用食品中农药残留分析离不开农药标准品，而标准品研制中一般须经红外光谱进行结构表征[10]。周向阳、林纯忠等[11]首次采用傅立叶变换近红外光谱法对十字花科、旋药科、菊科、伞形花科、苋科等20余种叶菜类中有机磷农药残留的鉴别进行了系统研究。近红外光谱还可用于分析肉、鱼、蛋、奶及奶制品等食品中脂肪酸、蛋白、氨基酸等的含量，以评定其品质[12,13]。近红外光谱还用于水果及蔬菜的分析[14]。在啤酒生产中，近红外光谱被用于在线监测发酵过程中的酒精及糖分含量[15]。1.4在环境保护科学方面应用在水体污染中，有机污染物是主要物质，化学需氧量（COD）是最常用、最重要的表征有机污染程度的指标之一。比如运用近红外光谱法测量废水COD的方法[16]。还有采用红外光谱与原子吸收光谱检测土壤重金属在植物中的积累。傅里叶变换红外光谱系统特点是结构简单，环境适应性良好，测量速度快，采样范围广，可用于探测大气中一些重要微量组分，可对较大区域的环境气体的监测和研究[17]。2紫外光谱42.1紫外光谱分析监测水质目前水质检测采用的分子光谱分析技术是水环境监测中应用最广泛的技术之一，而基于直接紫外光谱分...
