独立成分分析结合在线红外技术研究3,4-双(4'-氨基呋咱基-3')氧化呋咱的合成反应机理

利用在线红外技术监测3,4-双(4'-氨基呋咱基-3')氧化呋咱(DATF)的合成过程,并结合核独立成分分析算法对反应过程中获得的实时红外光谱数据进行解析,得到了反应物、中间体及产物各组分纯物质的红外光谱图.采用密度泛函理论B3LYP法,在6-31+G(d,p)基组水平上求得中间体的红外振动光谱,验证了所分离红外光谱图的正确性,从而推导出合理的合成反应机理.结果表明,核独立成分分析算法能合理地解析红外光谱在线数据,并有效捕捉合成反应的中间体,对合成反应机理的研究具有重要的指导意义.     

多元曲线分辨等方法和红外光谱用于二硝基五亚甲基四胺的合成反应机理研究

通过红外光谱在线监测强酸催化下硝酰胺、甲醛和氨水合成二硝基五亚甲基四胺(DPT)的反应过程, 利用渐进因子分析(EFA)、直观推导式演进特征投影法(HELP)和多元曲线分辨-交替最小二乘法(MCR-ALS)等化学计量学方法对反应过程获得的红外光谱信息进行解析, 得到了各组分纯物质的浓度变化曲线和对应的红外光谱, 并把多元曲线分辨-交替最小二乘法与直观推导式演进特征投影法的分析结果进行比较, 得出可相互验证的一致结论, 以此推测出该反应合理的反应机理. 化学计量学方法对在线红外光谱信息的分辨可以快速有效地反映DPT合成过程中各组分的浓度和红外光谱变化情况, 对其反应机理研究具有重要指导意义.     

多元曲线分辨结合在线红外用于3-氨基-4-氨基肟基呋咱的合成反应机理

利用红外光谱在线监测丙二睛、亚硝酸钠和盐酸羟胺合成3-氨基-4-氨基肟基呋咱的反应过程,采用多元曲线分辨-交替最小二乘法（MCR-ALS）、直观推导式演进特征投影法(HELP)等化学计量学方法对反应过程所获得的实时红外光谱数据矩阵进行解析,得到了各组分纯物质的浓度变化曲线和对应的红外光谱,并将多元曲线分辨 交替最小二乘法与直观推导式演进特征投影法的分析结果进行比较,得出可相互验证的一致结论,据此推出该反应合理的反应机理。 2种方法得到的反应物与生成物的光谱与原光谱的相似度近似于1,说明该解析方法具有准确性和可靠性。 结果表明,化学计量学结合红外光谱可有效的应用于3-氨基-4-氨基肟基呋咱合成过程的机理推断。     

通过红外光谱结合化学计量学方法研究奥克托今的合成机理

通过红外(IR)光谱在线监测醋酐法合成奥克托今(HMX)的反应过程, 采用渐进因子分析(EFA)结合多元曲线分辨-交替最小二乘法(MCR-ALS)以及直观推导式演进特征投影法(HELP)等化学计量学方法对反应过程的光谱数据矩阵进行解析, 获得了各组分浓度变化曲线和对应的IR光谱; 并采用密度泛函理论(DFT)的B3LYP方法, 在6-31G^*基组水平上得到该化合物的全优化结构, 在振动分析的基础上求得体系的振动频率和IR光谱. 通过对比发现, MCR-ALS和HELP法可得出相互验证的一致结论; 将通过量子化学计算的中间体的IR光谱特征吸收峰与2种方法进行比较, 结果吻合, 从而推导出合理的反应机理. 实验结果表明, 化学计量学方法结合在线红外光谱是研究反应机理的有效手段, 对反应路线的选择具有指导意义.     

化学计量学和红外光谱研究3,5-二氨基-1,2,4-三唑合成机理

通过红外光谱在线监测3,5-二氨基-1,2,4-三唑(DAT)的合成过程,应用多元曲线分辨-交替最小二乘法(MCR-ALS)对过程中获得的光谱数据矩阵进行解析,推导出合理的反应机理.反应以水为背景,依次加入二氰二胺与二盐酸肼固体,用红外探头监测反应全过程.用MCR-ALS法对所得光谱数据进行解析,得到反应物、中间体和产...     

多元曲线分辨方法和红外光谱用于奥克托今合成机理

通过红外光谱在线监测1,5-二乙酰基-3,7-二硝基-1,3,5,7-四氮杂环辛烷（简写DADN）合成奥克托今(HMX)的反应过程,利用渐进因子分析(EFA)、多元曲线分辨 交替最小二乘法(MCR-ALS)和直观推导式演进特征投影法(HELP)等化学计量学方法对反应过程获得的光谱信息进行解析,得到了各组分浓度变化曲线和对应的红外光谱,并将MCR-ALS和HELP两种方法的分析结果进行比较,得出可相互验证的一致结论,从而推测出该反应合理的反应机理。 所得结果与文献报道吻合,表明化学计量学方法结合在线红外光谱是研究奥克托今合成机理的有效手段。     

In situ ATR-FTIR Combined with SIMPLISMA Algorithm to Investigate the Synthesis Mechanism of 4-Amino-3, 5-dimethyl Pyrazole

In situ attenuated total refletion-Fourier transform infrared spectroscopy(ATR-FTIR) was used to monitor and acquire spectral information on the synthesis of 4-amino-3,5-dimethyl pyrazole. Principal component analysis(PCA) was used to determine the number of principle components(PCs). The score vectors of the PCs were analysed using the simple-to-use interactive self-modelling mixture analysis(SIMPLISMA) algorithm to obtain spectral and concentration profiles for the reactants, intermediates and product. The vibrational frequencies of the interme-diates were calculated via density functional theory(DFT) at the level of the B3LYP/6-311++G(d,p) basis set, and the geometrical configurations of the intermediates were simultaneously optimized. Finally, a reasonable synthesis mechanism for 4-amino-3,5-dimethyl pyrazole was determined based on the changes observed in the feature peaks. The results from the SIMPLISMA algorithm correlated well with the quantum chemistry calculations. This proved that the SIMPLISMA algorithm combined with ATR-FTIR can be used to determine the synthesis mechanism for 4-amino-3,5-dimethyl pyrazole and can even provide a new, useful method to explore dynamic synthesis reaction mechanisms.