于宏偉 李吉納 陳新樂 郭雪純 馬思怡 董 妍 楊若冰

（石家莊學(xué)院化工學(xué)院，河北 石家莊050035）

0 前言

1-氯-2，2，2-三氟乙基二氟甲基醚（以下簡(jiǎn)稱異氟醚）是目前應(yīng)用較廣的吸入性麻醉藥之一［1］。此外，異氟醚在心肌保護(hù)［2-4］、記憶力衰退［5-7］等醫(yī)學(xué)領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。異氟醚的廣泛應(yīng)用與其特殊結(jié)構(gòu)有關(guān)，其分子結(jié)構(gòu)見圖1。

圖1 異氟醚的分子結(jié)構(gòu)

中紅外（MIR）光譜法廣泛應(yīng)用于有機(jī)物結(jié)構(gòu)研究領(lǐng)域［8-16］，但對(duì)異氟醚的研究少見報(bào)道。根據(jù)檢測(cè)附件的不同，常見的MIR光譜檢測(cè)方法可分為透射中紅外（T-MIR）光譜、衰減全反射中紅外（ATRMIR）光譜和漫反射中紅外（DR-MIR）光譜。本研究以異氟醚為模板化合物，采用3種MIR光譜（包括T-MIR光譜、ATR-MIR光譜和DR-MIR光譜），并分別采用4種MIR光譜計(jì)算方式（包括一維MIR光譜、二階導(dǎo)數(shù)MIR光譜、四階導(dǎo)數(shù)MIR光譜和去卷積MIR光譜）開展了異氟醚結(jié)構(gòu)的研究，為異氟醚的應(yīng)用提供了有意義的科學(xué)借鑒。

1 試驗(yàn)部分

1.1 試驗(yàn)原料

異氟醚，河北一品制藥股份有限公司。

1.2 MIR光譜儀器操作及數(shù)據(jù)處理

1.2.1 異氟醚T-MIR光譜儀器操作

Spectrum 100型紅外光譜儀，美國PE公司；透射紅外光譜附件，美國PE公司；測(cè)試頻率范圍4 000～400 cm-1，儀器分辨率4 cm-1；以溴化鉀空白鹽窗作為背景，樣品掃描2次。

1.2.2 異氟醚ATR-MIR光譜儀器操作

Spectrum 100型紅外光譜儀，美國PE公司；衰減全反射紅外光譜附件，Golden Gate型，英國Specac公司；測(cè)試頻率范圍4 000～600 cm-1，儀器分辨率4 cm-1；以空氣為背景，樣品掃描2次。

1.2.3 異氟醚DR-MIR光譜儀器操作

Spectrum 100型紅外光譜儀，美國PE公司；漫反射紅外光譜附件，英國Specac公司，數(shù)據(jù)沒有經(jīng)過K-M轉(zhuǎn)換；測(cè)試頻率范圍4 000～400 cm-1，儀器分辨率4 cm-1；以溴化鉀作為背景，樣品掃描2次。

1.2.4 異氟醚MIR光譜的數(shù)據(jù)處理

采用Spectrum v 6.3.5操作軟件獲得異氟醚一維MIR光譜數(shù)據(jù)，采用Spectrum v 6.3.5操作軟件（Number of point＝13）獲得異氟醚二階和四階導(dǎo)數(shù)MIR光譜數(shù)據(jù)，采用Spectrum v 6.3.5操作軟件（Gamma＝2.0，Length＝0）獲得異氟醚去卷積MIR光譜數(shù)據(jù)。

2 結(jié)果與討論

2.1 異氟醚一維MIR光譜研究

異氟醚的一維MIR光譜（293 K）如圖2所示。

圖2 異氟醚的一維MIR光譜（293 K）

首先，開展了對(duì)異氟醚的一維T-MIR光譜研究，其圖譜中在1 279.33 cm-1頻率處的吸收峰歸屬于異氟醚分子中CF3的不對(duì)稱伸縮振動(dòng)模式（νasCF3-透射-異氟醚-一維），1 214.99 cm-1頻率處的吸收峰歸屬于異氟醚分子CF2不對(duì)稱伸縮振動(dòng)模式（νasCF2-透射-異氟醚-一維）。繼續(xù)開展了異氟醚的一維ATR-MIR光譜研究，其中1 208.42 cm-1頻率處的吸收峰歸屬于異氟醚分子CF2不對(duì)稱伸縮振動(dòng)模式（νasCF2-衰減全反射-異氟醚-一維），1 146.65 cm-1頻率處的吸收峰歸屬于異氟醚分子CF3對(duì)稱伸縮振動(dòng)模式（νsCF3-衰減全反射-異氟醚-一維）。最后開展了異氟醚的一維DR-MIR光譜研究，其中1 279.02 cm-1頻率處的吸收峰歸屬于異氟醚分子CF3不對(duì)稱伸縮振動(dòng)模式（νasCF3-漫反射-異氟醚-一維），1 215.17 cm-1頻率處的吸收峰歸屬于異氟醚分子CF2不對(duì)稱伸縮振動(dòng)模式（νasCF2-漫反射-異氟醚-一維）。異氟醚其他官能團(tuán)的光譜信息見表1。

表1 異氟醚的一維MIR光譜數(shù)據(jù)（293 K）

2.2 異氟醚二階導(dǎo)數(shù)MIR光譜研究

異氟醚的二階導(dǎo)數(shù)MIR光譜（293 K）如圖3所示。首先，開展了異氟醚的二階導(dǎo)數(shù)T-MIR光譜研究，其圖譜中在1 278.59 cm-1頻率處的吸收峰歸屬于異氟醚分子中CF3的不對(duì)稱伸縮振動(dòng)模式（νasCF3-透射-異氟醚-二階導(dǎo)數(shù)），1 215.08 cm-1頻率處的吸收峰歸屬于異氟醚分子CF2不對(duì)稱伸縮振動(dòng)模式（νasCF2-透射-異氟醚-二階導(dǎo)數(shù)）。繼續(xù)開展了異氟醚的二階導(dǎo)數(shù)ATR-MIR光譜研究，其中1 213.01 cm-1頻率處的吸收峰歸屬于異氟醚分子CF2不對(duì)稱伸縮振動(dòng)模式（νasCF2-衰減全反射-異氟醚-二階導(dǎo)數(shù)），1 146.50 cm-1頻率處的吸收峰歸屬于異氟醚分子CF3對(duì)稱伸縮振動(dòng)模式（νsCF3-衰減全反射-異氟醚-二階導(dǎo)數(shù)）。最后開展了異氟醚的DR-MIR光譜研究，其中1 278.80 cm-1頻率處的吸收峰歸屬于異氟醚分子CF3不對(duì)稱伸縮振動(dòng)模式（νasCF3-漫反射-異氟醚-二階導(dǎo)數(shù)），1 216.69 cm-1頻率處的吸收峰歸屬于異氟醚分子CF2不對(duì)稱伸縮振動(dòng)模式（νasCF2-漫反射-異氟醚-二階導(dǎo)數(shù)），1 157.64 cm-1頻率處的吸收峰歸屬于異氟醚分子CF2對(duì)稱伸縮振動(dòng)模式（νsCF2-漫反射-異氟醚-二階導(dǎo)數(shù)）。異氟醚其他官能團(tuán)的光譜信息見表2。

圖3 異氟醚的二階導(dǎo)數(shù)MIR光譜（293 K）

表2 異氟醚的二階導(dǎo)數(shù)MIR光譜數(shù)據(jù)（293 K）

表2 （續(xù)）

2.3 異氟醚四階導(dǎo)數(shù)MIR光譜研究

異氟醚的四階導(dǎo)數(shù)MIR光譜（293 K）如圖4所示。

圖4 異氟醚的四階導(dǎo)數(shù)MIR光譜（293 K）

首先，開展了異氟醚的四階導(dǎo)數(shù)T-MIR光譜研究，其圖譜中在1 280.41 cm-1頻率處的吸收峰歸屬于異氟醚分子中CF3的不對(duì)稱伸縮振動(dòng)模式（νasCF3-透射-異氟醚-四階導(dǎo)數(shù)），1 212.50 cm-1頻率處的吸收峰歸屬于異氟醚分子CF2不對(duì)稱伸縮振動(dòng)模式（νasCF2-透射-異氟醚-四階導(dǎo)數(shù)），1 151.86 cm-1頻率處的吸收峰歸屬于異氟醚分子CF2對(duì)稱伸縮振動(dòng)模式（νsCF2-透射-異氟醚-四階導(dǎo)數(shù)），1 143.44 cm-1頻率處的吸收峰歸屬于異氟醚分子CF3對(duì)稱伸縮振動(dòng)模式（νsCF3-透射-異氟醚-四階導(dǎo)數(shù)）。繼續(xù)開展了異氟醚的四階導(dǎo)數(shù)ATR-MIR光譜研究，其中1 213.02 cm-1頻率處的吸收峰歸屬于異氟醚分子CF2不對(duì)稱伸縮振動(dòng)模式（νasCF2-衰減全反射-異氟醚-四階導(dǎo)數(shù)），1 145.72 cm-1頻率處的吸收峰歸屬于異氟醚分子CF3對(duì)稱伸縮振動(dòng)模式（νsCF3-衰減全反射-異氟醚-四階導(dǎo)數(shù)）。最后開展了異氟醚的四階導(dǎo)數(shù)DR-MIR光譜研究，其中1 279.07 cm-1頻率處的吸收峰歸屬于異氟醚分子CF3不對(duì)稱伸縮振動(dòng)模式（νasCF3-漫反射-異氟醚-四階導(dǎo)數(shù)），1 208.85cm-1頻率處的吸收峰歸屬于異氟醚分子CF2不對(duì)稱伸縮振動(dòng)模式（νasCF32-漫反射-異氟醚-四階導(dǎo)數(shù)），1 152.66 cm-1頻率處的吸收峰歸屬于異氟醚分子CF2對(duì)稱伸縮振動(dòng)模式（νsCF2-漫反射-異氟醚-四階導(dǎo)數(shù)），1 143.66 cm-1頻率處的吸收峰歸屬于異氟醚分子CF3對(duì)稱伸縮振動(dòng)模式（νsCF3-漫反射-異氟醚-四階導(dǎo)數(shù)）。異氟醚其他官能團(tuán)的光譜信息見表3。

表3 異氟醚的四階導(dǎo)數(shù)MIR光譜數(shù)據(jù)（293 K）

2.4 異氟醚去卷積MIR光譜研究

異氟醚的去卷積MIR光譜（293 K）如圖5所示。

圖5 異氟醚的去卷積MIR光譜（293 K）

首先，開展了異氟醚的去卷積T-MIR光譜研究，其圖譜中在1 280.75 cm-1頻率處的吸收峰歸屬于異氟醚分子中CF3的不對(duì)稱伸縮振動(dòng)模式（νasCF3-透射-異氟醚-去卷積），1 211.90 cm-1頻率處的吸收峰歸屬于異氟醚分子CF2不對(duì)稱伸縮振動(dòng)模式（νasCF2-透射-異氟醚-去卷積），1 152.18 cm-1頻率處的吸收峰歸屬于異氟醚分子CF2對(duì)稱伸縮振動(dòng)模式（νsCF2-透射-異氟醚-去卷積），1 143.00 cm-1頻率處的吸收峰歸屬于異氟醚分子CF3對(duì)稱伸縮振動(dòng)模式（νsCF3-透射-異氟醚-去卷積）。進(jìn)一步開展了異氟醚的去卷積ATR-MIR光譜研究，其中1 275.08 cm-1頻率處的吸收峰歸屬于異氟醚分子CF3不對(duì)稱伸縮振動(dòng)模式（νasCF3-衰減全反射-異氟醚-去卷積），1 211.19 cm-1頻率處的吸收峰歸屬于異氟醚分子CF2不對(duì)稱伸縮振動(dòng)模式（νasCF2-衰減全反射-異氟醚-去卷積），1 154.96 cm-1頻率處的吸收峰歸屬于異氟醚分子CF2對(duì)稱伸縮振動(dòng)模式（νsCF2-衰減全反射-異氟醚-去卷積），1 147.05 cm-1頻率處的吸收峰歸屬于異氟醚分子CF3對(duì)稱伸縮振動(dòng)模式（νsCF3-衰減全反射-異氟醚-去卷積）。最后開展了異氟醚的去卷積DR-MIR光譜研究，其中1 280.96 cm-1頻率處的吸收峰歸屬于異氟醚分子CF3不對(duì)稱伸縮振動(dòng)模式（νasCF3-漫反射-異氟醚-去卷積），1 210.07 cm-1頻率處的吸收峰歸屬于異氟醚分子CF2不對(duì)稱伸縮振動(dòng)模式（νasCF2-漫反射-異氟醚-去卷積），1 153.40 cm-1頻率處的吸收峰歸屬于異氟醚分子CF2對(duì)稱伸縮振動(dòng)模式（νsCF2-漫反射-異氟醚-去卷積），1 148.76 cm-1頻率處的吸收峰歸屬于異氟醚分子CF3對(duì)稱伸縮振動(dòng)模式（νsCF3-漫反射-異氟醚-去卷積）。異氟醚其他官能團(tuán)的光譜信息見表4。

表4 異氟醚的去卷積MIR光譜數(shù)據(jù)（293 K）

3 結(jié)論

分別采用3種MIR光譜（包括T-MIR光譜、ATR-MIR光譜和DR-MIR光譜）和4種MIR光譜計(jì)算方式（包括一維MIR光譜、二階導(dǎo)數(shù)MIR光譜、四階導(dǎo)數(shù)MIR光譜和去卷積MIR光譜）研究了異氟醚的分子結(jié)構(gòu)。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：采用不同MIR光譜及計(jì)算方式研究異氟醚結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)存在著一定的差異性，其中異氟醚去卷積DR-MIR光譜的質(zhì)量較好，能提供更多的光譜信息。本文為氟烴類物質(zhì)的結(jié)構(gòu)研究提供了一個(gè)方法學(xué)，具有重要的理論研究?jī)r(jià)值。