/石家莊學(xué)院化工學(xué)院

0 引言

無水醋酸鈉（CH3COONa，CAS 127-09-3，以下簡稱醋酸鈉）是一種重要的無機精細化工產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用在有機合成[1-4]及材料制備[5]等領(lǐng)域。醋酸鈉的廣泛使用與其特殊的分子結(jié)構(gòu)有關(guān)。傳統(tǒng)的中紅外（MIR）光譜廣泛應(yīng)用于化合物結(jié)構(gòu)研究[6-7]，變溫中紅外（TD-MIR）光譜[8-15]則是一種較為新型的光譜技術(shù)，主要應(yīng)用于化合物熱穩(wěn)定性研究領(lǐng)域，并可以提供更加豐富的光譜信息，而醋酸鈉未見相關(guān)文獻報道。因此，本文以醋酸鈉為研究對象，分別開展了醋酸鈉MIR光譜和TD-MIR光譜研究，為醋酸鈉在有機合成及材料制備等領(lǐng)域中的應(yīng)用提供了有價值的科學(xué)參考。

1 實驗部分

1.1 材料

無水醋酸鈉（分析純，天津市化學(xué)試劑一廠）。

1.2 儀器

Spectrum 100型紅外光譜儀（美國PE公司，測定頻率范圍 4000～600 cm-1，分辨力 4 cm-1）。Golden Gate 型 ATR-FTMIR 變溫附件（英國 Specac公司，測溫范圍 303～ 423 K，變溫步長 10 K）。

1.3 實驗方法

實驗以空氣為背景，對于醋酸鈉進行 8 次掃描累加，醋酸鈉不需要制備樣品，直接使用。醋酸鈉的MIR 光譜及TD-MIR光譜數(shù)據(jù)獲得采用PE公司Spectrum v 6.3.5 操作軟件。

2 結(jié)果與討論

2.1 醋酸鈉 MIR 光譜

醋酸鈉的MIR光譜包括：一維MIR光譜和二階導(dǎo)數(shù)MIR光譜。首先采用一維MIR光譜開展了醋酸鈉的結(jié)構(gòu)研究，見圖 1（a）。在 3000.59 cm-1頻率處的吸收峰歸屬于醋酸鈉分子CH3不對稱伸縮振動模式在 2935.14 cm-1頻率處的吸收峰歸屬于醋酸鈉分子CH3對稱伸縮振動模式在 1567.42 cm-1頻率處的吸收峰歸屬于醋酸鈉分子COO-不對稱伸縮振動模式在 1407.31 cm-1頻 率 處 的 吸收峰歸屬于醋酸鈉分子COO-對稱伸縮振動模式在和頻率處的吸收峰歸屬于醋酸鈉分子 CH3搖擺振動模式進一步開展了醋酸鈉的二階導(dǎo)數(shù) MIR 光譜研究，見圖1（b）。其中在3000.83 cm-1頻率處的吸收峰歸屬于醋酸鈉分子 CH3不對稱伸縮振動模式在2935.18 cm-1頻率處的吸收峰歸屬于醋酸鈉分子CH3對稱伸縮振動模式在1603.69 cm-1和 1563.39 cm-1頻率處的吸收峰歸屬于醋酸鈉分子 COO-不對稱伸縮振動模式在頻率處的吸收峰歸屬于醋酸鈉分子COO-對稱伸縮振動模式在 1044.14 cm-1頻率處的吸收峰歸屬于醋酸鈉分子CH3搖擺振動模式

2.2 醋酸鈉TD-MIR光譜

研究發(fā)現(xiàn)：醋酸鈉官能團主要的紅外吸收頻率主要集中在 3100 ～ 2900 cm-1、1800 ～ 1200 cm-1、1100～ 1000 cm-1等三個頻率區(qū)間，因此，在這三個頻率區(qū)間分別開展了醋酸鈉TD-MIR光譜研究，并進一步考查了溫度變化對于醋酸鈉分子結(jié)構(gòu)的影響。

2.2.1 第一頻率區(qū)間醋酸鈉TD-MIR光譜

在 3100 ～ 2900 cm-1的頻率范圍內(nèi)，首先開展了醋酸鈉一維TD-MIR光譜的研究，見圖2（a）。實驗發(fā)現(xiàn)：隨著測定溫度的升高，醋酸鈉對應(yīng)的吸收頻率沒有規(guī)律性的改變，而對應(yīng)的吸收頻率先增加后減小又增加。隨著測定溫度的升高，醋酸鈉對應(yīng)的吸收強度沒有明顯改變，而醋酸鈉對應(yīng)的吸收強度略有增加，醋酸鈉其他官能團對應(yīng)的一維TD-MIR光譜吸收頻率及強度見表1。進一步開展了醋酸鈉二階導(dǎo)數(shù)TD-MIR光譜的研究，見圖 2（b），其中醋酸鈉對應(yīng)的吸收頻率先增大后減小又增大，而醋酸鈉對應(yīng)的吸收頻率沒有規(guī)律性的改變，醋酸鈉其他官能團對應(yīng)的二階導(dǎo)數(shù)TD-MIR光譜吸收頻率見表2。

圖1 醋酸鈉MIR光譜（303 K）

表1 醋酸鈉一維TD-MIR光譜數(shù)據(jù)（303～423 K）

2.2.2 第二頻率區(qū)間醋酸鈉TD-MIR光譜

圖2 醋酸鈉TD-MIR光譜（3100～2900 cm-1）

表2 醋酸鈉二階導(dǎo)數(shù) TD-MIR 光譜數(shù)據(jù)（303～423 K）

在 1800 ～ 1200 cm-1的頻率范圍內(nèi)，開展了醋酸鈉一維TD-MIR光譜的研究，見圖3（a）。實驗發(fā)現(xiàn)：隨著測定溫度的升高，醋酸鈉對應(yīng)的吸收頻率先增大后減小又進一步增大，而醋酸鈉對應(yīng)的吸收頻率沒有規(guī)律性的改變。隨著測定溫度的升高，醋酸鈉對應(yīng)的吸收強度明顯升高，而醋酸鈉對應(yīng)的吸收強度先升高后降低。進一步開展了醋酸鈉二階導(dǎo)數(shù)TD-MIR光譜的研究，見圖3（b）。二階導(dǎo)數(shù)MIR光譜是基于一定的數(shù)學(xué)模型計算而來，而得到的相應(yīng)譜圖過于復(fù)雜，并沒能獲取有價值的光譜信息。

2.2.3 第三頻率區(qū)間醋酸鈉 TD-MIR 光譜

在 1100～1000 cm-1的頻率范圍內(nèi)，開展了醋酸鈉一維TD-MIR光譜的研究，見圖 4（a）。實驗發(fā)現(xiàn)：隨著測定溫度的升高，醋酸鈉對應(yīng)的吸收頻率沒有發(fā)生規(guī)律性變化，而醋酸鈉對應(yīng)的吸收頻率先減小后增大。隨著測定溫度的升高，醋酸鈉對應(yīng)的吸收強度略有降低。最后開展了醋酸鈉二階導(dǎo)數(shù)TDMIR光譜的研究，見圖4（b）。實驗發(fā)現(xiàn)：隨著測定溫度的升高，醋酸鈉對應(yīng)的吸收頻率沒有發(fā)生規(guī)律性變化，而醋酸鈉對應(yīng)的吸收頻率先減小后增大。

圖3 醋酸鈉TD-MIR 光譜（1800～1200 cm-1）

圖4 醋酸鈉TD-MIR光譜（1100～1000 cm-1）

3 結(jié)語