A espectroscopia FTIR possibilita que os cientistas meçam as tendências e os perfis das reações em tempo real, fornecendo informações altamente específicas sobre cinética, mecanismos e os caminhos das reações e a influência das variáveis das reações sobre o desempenho. Ao utilizar a espectroscopia FTIR ReactIR in situ, o ReactIR monitora diretamente os reactantes, reagentes, intermediários, produtos e subprodutos em sua mudança durante a reação. A ReactIR fornece informações críticas aos cientistas em sua pesquisa, desenvolvimento e otimização de compostos químicos, rotas sintéticas e processos químicos.


Espectroscopia FTIR com ReactIR In Situ
para o Desenvolvimento de Processos Estáveis, Escalonáveis e Consistentes

Espectroscopia FTIR Simplificada
Para compreender as reações químicas, os químicos devem considerar o seguinte:
- Quando a reação inicia? Quando a reação para?
- Qual é a cinética e o mecanismo da reação?
- Qual é o efeito desses intermediários de transição?
- Ela reagiu como esperado? Algum subproduto foi formado e por quê?
- O que acontece se a temperatura da reação, as taxas de dosagem ou as taxas de mistura mudarem?
Para conseguir os melhores dados e analisar com rapidez as reações, há cinco áreas em que a Espectroscopia FTIR ReactIR se sobressai, de forma que o entendimento sobre a reação está disponível para todos os químicos, especialistas ou não.

Desempenho de Ponta
Com seus sensores, detectores e software, o ReactIR é otimizado para uso na região de “identificação” de infravermelho médio – resultando em um sistema de alta sensibilidade para informações moleculares rápidas e precisas.

One Click Analytics
Concebido especificamente para a análise de reações baseada no tempo, o software iC IR combina um algoritmo de detecção de picos com inteligência funcional de grupo, reduzindo drasticamente o tempo de análise. Os usuários combinam o conhecimento em química com um fluxo de trabalho de análise de dados automatizado, que garante a coleta e a interpretação corretas para todos os experimentos.

Ampla Linha de Sensores In Situ para a Espectroscopia FTIR
Os sensores elaborados para a operação em altas e baixas temperaturas, altas e baixas pressões, em condições de acidez, basicidade, causticidade, oxidação e em condição aquosa permitem a análise de praticamente todo o tipo de substância química.

Soluções em Espectroscopia FTIR do Laboratório para a Planta
Pequena o bastante para caber em uma capela de fluxo laminar, classificado pela ATEX para uso na indústria, e com tecnologia de amostragem para qualquer reação ou processo – a espectroscopia FTIR ReactIR pode ser utilizada para comprovar que o que acontece na planta é o que foi observado no laboratório.

Experiência Profunda em Espectroscopia FTIR
Como empresa, a METTLER TOLEDO tem mais de 30 anos de experiência dedicada à análise de reações. Esse é o nosso foco e a nossa paixão. Utilizamos esse conhecimento especializado em uma espectroscopia FTIR adequada a qualquer uso.

Por que Escolher a Espectroscopia FTIR In Situ em Tempo Real em vez da Análise Off-line?
Tradicionalmente, para obter informações sobre a reação, as amostras são retiradas para análise off-line utilizando HPLC. Para as reações químicas em que a remoção de amostras resulta na perda de informações essenciais, ou que são tóxicas ou nocivas, esse procedimento não é simples. Além do mais, os químicos deverão estar presentes para colherem a amostra e aguardarem os resultados antes do início da análise da reação.
Esses problemas têm implicações, incluindo:
- A amostra poderá não ser representativa
- A destruição de intermediários leva a hipóteses incorretas sobre o caminho da reação
- Um entendimento deficiente sobre sistemas sensíveis ao ar, tóxicos, explosivos ou pressurizados
- Tempos de desenvolvimento maiores devido a dados errados por conta da mudança da reação
- Eventos críticos que afetam a qualidade do produto ou do processo podem passar desapercebidos

O ReactIR está Pronto!
O ReactIR 702L é o primeiro sistema que combina o poder da Espectroscopia FTIR in situ com a conveniência operacional equivalente. O ReactIR já vem pronto para usar para todos os químicos e todos os experimentos.
O ReactIR está Pronto para Operar Durante a Noite!
O ReactIR 702L utiliza tecnologia de resfriamento no estado sólido, fornecendo um desempenho de ponta sem a necessidade de nitrogênio líquido. Ao eliminar a configuração perigosa e recargas repetitivas de Dewar, os cientistas podem monitorar o experimento com facilidade por períodos prolongados.
O ReactIR está Pronto para Funcionar
Unidades pequenas, que podem ser empilhadas, economizam espaço essencial na capela de fluxo laminar e oferecem flexibilidade para implantar o ReactIR em vários locais no laboratório. Um detector “sempre ativo” reduz o tempo de configuração e permite que os cientistas iniciem a coleta de dados com segurança e a qualquer momento.
O ReactIR está Pronto para o seu Experimento!
A amostragem baseada em sondagem e fluxo permite que os cientistas estudem a química de fase líquida ou gasosa em configurações de fluxo contínuo ou em lote. Materiais de construção adequados a qualquer uso simplificam a coleta de dados em ambientes ácidos e corrosivos em uma ampla faixa de temperaturas e pressões.
Aplicações da Espectroscopia FTIR
A Espectroscopia FTIR ReactIR funciona em uma ampla linha de químicas em que a molécula é ativa no infravermelho, a química está em solução ou em gases residuais, e a concentração é superior a ~0.1 %.
Áreas comuns de aplicação da Espectroscopia FTIR incluem:

Espectroscopia FTIR versus Raman
Uma Comparação
Embora a Espectroscopia FTIR e a Espectroscopia Raman sejam geralmente intercambiáveis e forneçam informações complementares, há diferenças práticas que influenciam qual será o sistema ideal. A maior parte das simetrias moleculares possibilita tanto a atividade Raman quanto a FTIR. Em uma molécula que contém um centro de inversão, as bandas Raman e IR se excluem mutuamente, isto é, ou a ligação é ativa em Raman ou ativa em IR, mas não em ambas. Uma regra geral é que grupos funcionais com grandes mudanças nos dipolos são fortes no IR, enquanto grupos funcionais com mudanças fracas de dipolo ou com um alto grau de simetria e sem mudança concreta de dipolo são melhor visualizadas no espectro Raman.
Opte pela Espectroscopia FTIR quando:
- Nas reações em que os reactantes, reagentes, solventes e espécies da reação fluorescem
- Ligações com mudanças fortes de dipolo forem importantes (como C=O, O-H, N=O)
- Nas reações em que os reagentes e reactantes estão em concentrações baixas
- Nas reações em que as bandas de solvente são fortes em Raman e podem sobrecarregar o sinal de espécies fundamentais
- Nas reações em que os intermediários formados são ativos em IR
Opte pela Espectroscopia Raman quando:
- A investigação de ligações de carbono em anéis alifáticos e aromáticos forem de interesse primário
- Houver ligações que são difíceis de enxergar na FTIR (exemplos: 0-0, S-H, C=S, N=N, C=C etc.).
- A avaliação de partículas em solução for importante, como no polimorfismo
- Modos de baixa frequência forem importantes (como metal-oxigênio)
- Reações em meio aquoso forem investigadas
- Reações nas quais a observação por meio de uma janela de reação for mais fácil e mais segura (como reações catalíticas de alta pressão e polimerizações)
- A investigação dos modos de rede de baixa frequência for de interesse
- Na investigação da inicialização e do ponto final da reação e da estabilidade do produto de reações bifásicas e coloidais

O que Está Oculto nas suas Amostras de HPLC?
Este informativo apresenta cinco exemplos extraídos de artigos recentes em publicações especializadas, nos quais a espectroscopia FTIR in situ realiza tarefas que seriam difíceis, impossíveis ou excessivamente demoradas se fossem realizadas com técnicas off-line tradicionais:
- Revele Mecanismos de Reação – Detecção de Intermediários Transitórios em um Reagente de Acoplamento
- Monitore Compostos Difíceis de serem Amostrados – Reação de Litiação realizada a -70 °C
- Monitore o Progresso da Reação para um Melhor Rendimento e Pureza – Determinação do Ponto Final Ótimo da Reação
- Elimine o Tempo de Espera para Aumentar a Qualidade e a Produtividade – Decomposição que leva à Epimerização
- Determine Rapidamente a Cinética - Cinética de Reação de Primeira Ordem em um único Experimento
Espectroscopia FTIR em Publicações Recentes em Artigos Especializados
As medições contínuas realizadas a partir da espectroscopia no infravermelho são usadas para a obtenção de perfis de reação para calcular as velocidades de reação. Uma lista de publicações especializadas de artigos revisados por pares tem foco em aplicações interessantes e inovadoras de Espectroscopia FTIR in situ. Pesquisadores nas universidades e na indústria empregam a espectroscopia FTIR no infravermelho médio in situ para fornecer informações abrangentes e dados importantes dos experimentos que ajudam no progresso de suas pesquisas.
Citações sobre a Espectroscopia FTIR
- Beutner, G., Young, I., Davies, M., Hickey, M., Park, H., Stevens, J., Ye, Q., “TCFH−NMI: Direct Access to N‑Acyl Imidazoliums for Challenging Amide Bond Formations”, Org. (TCFH–NMI: Acesso Direto a N-acetil Imidazoles para Formações Desafiadoras de Ligações de Amida) Lett. (2018) 20, 4218−4222.
- Sheikh, N., Leonori, D., Barker, G., Firth, J., Campos, K., Meijer, A., O’Brien, P., Coldham, I., “An Experimental and in Situ IR Spectroscopic Study of the Lithiation−Substitution of N-Boc-2-phenylpyrrolidine and -piperidine: Controlling the Formation of Quaternary Stereocenters” (Um Estudo Experimental de Espectroscopia IR In Situ da Litiação – Substituição da N-Boc-2-fenilpirrolidina e -piperidina: Controle da Formação de Estereocentros Quaternários) J. Am. Chem. Soc. (2012) 134, 5300−5308.
- Hamilton, P., Sanganee, M., Graham, J., Hartwig, T., Ironmonger, A., Priestley, C., Senior, L., Thompson, D., Webb, M., “Using PAT To Understand, Control, and Rapidly Scale Up the Production of a Hydrogenation Reaction and Isolation of Pharmaceutical Intermediate” (Utilização da TAP para a Compreensão, Controle e Aumento Rápido de Escala na Produção de uma Reação de Hidrogenação e no Isolamento de um Intermediário Farmacêutico), Org. Process Res. Dev. (2015) 19, 236−243.
- Chanda, A., Daly, A., Foley, D., LaPack, M., Mukherjee, S., Orr, J., Reid, G., Thompson, D., Ward, H., “Industry Perspectives on Process Analytical Technology: Tools and Applications in API Development” (Perspectivas da Indústria na Tecnologia Analítica de Processos: Ferramentas e Aplicações no Desenvolvimento de API), Org. Process Res. Dev. (2015) 19, 63−83.
- Rehbein, M., Husmann, S., Lechner, C., Kunick, C., Scholl, S., “Fast and calibration free determination of first order reaction kinetics in API synthesis using in-situ ATR-FTIR” (Determinação rápida e sem calibração da cinética de primeira ordem na síntese API usando ATR-FTIR in-situ), European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics 126 (2018) 95–100.
Produtos e Especificações
Monitoramento da Reação Química em Tempo Real
Documentação
Espectroscopia FTIR para Monitoramento de Reações Químicas
Fichas Técnicas
Citações de ReactIR
Brochuras
Aplicações
Soluções e Produtos Relacionados
Software
Cartazes
Serviços
Explore nossos Serviços – Feitos sob Medida para seus Equipamentos
Fornecemos suporte e assistência técnica durante todo o ciclo de vida útil dos seus equipamentos de medição, da instalação à manutenção preventiva e da calibração ao reparo dos equipamentos.
Perguntas Frequentes
Perguntas Frequentes sobre a Espectroscopia FTIR com o ReactIR
Perguntas Frequentes sobre a Espectroscopia FTIR
O que é a Espectroscopia FTIR?
A Espectroscopia FTIR é uma metodologia analítica amplamente utilizada na indústria e laboratórios acadêmicos para compreender a estrutura de moléculas individuais e a composição de misturas moleculares. A espectroscopia FTIR utiliza energia modulada do infravermelho médio para investigar uma amostra. A luz infravermelha é absorvida em frequências específicas relacionadas às energias vibracionais de ligação dos grupos funcionais presentes na molécula. É formado um padrão característico de bandas, que é o espectro vibracional da molécula. A posição e a intensidade dessas bandas espectrais fornecem uma identidade de estrutura molecular, tornando a espectroscopia FTIR uma técnica altamente adaptável e útil. A espectroscopia FTIR é um grande avanço em relação à abordagem tradicional do infravermelho dispersivo por vários motivos, incluindo o fato de que todo o espectro da FTIR é coletado em uma fração de segundo e, ao coadicionar espectros, a relação sinal-ruído é melhorada.
Para que é utilizada a Espectroscopia FTIR?
A espectroscopia FTIR tem amplo uso e aplicabilidade na análise de moléculas importantes nas indústrias farmacêutica, química e de polímeros. A espectroscopia FTIR é amplamente utilizada na indústria e em laboratórios acadêmicos para melhor compreender a cinética, o mecanismo e o caminho das reações, bem como os ciclos catalíticos. Nas laboratórios com aplicação de GQ/CQ, a Espectroscopia FTIR é usada para garantir que os materiais brutos, os compostos intermediários e os produtos finais satisfaçam as especificações de teor e pureza. No desenvolvimento de um produto químico, a espectroscopia FTIR é utilizada para ajudar no aumento de escala das reações químicas, otimizar o rendimento das reações e minimizar as impurezas. Na produção de compostos químicos, a espectroscopia FTIR ajuda a garantir que os processos sejam estáveis, controlados e satisfaçam as especificações do produto final e dos perfis de impureza.
Como Funciona a Espectroscopia FTIR?
O espectrômetro clássico no infravermelho por transformada de Fourier consiste de vários componentes essenciais – uma fonte de luz, geralmente um radiador infravermelho, um interferômetro, como um Michaelson com espelho fixo e móvel, um compartimento de amostras e um detector térmico ou fotônico. A energia de infravermelho de banda larga da fonte é dirigida ao divisor de feixe, que repassa a energia ao longo de dois caminhos diferentes. Um caminho tem um espelho fixo no final; o outro tem um espelho móvel. A energia infravermelha desses dois caminhos retorna e se recombina no divisor de feixes, causando um padrão de interferência construtivo e destrutivo, o interferograma. Esse feixe infravermelho modulado é repassado à amostra, onde é absorvido como função da estrutura molecular da amostra. O interferograma resultante é tratado com uma transformada de Fourier que converte a intensidade versus sinalizador de tempo em intensidade versus espectro de frequência. É tomada a razão do espectro da amostra do feixe singular por um espectro de referência para remover as contribuições de fundo, resultando no típico espectro infravermelho de absorbância/transmissão
Por que Utilizar a Espectroscopia FTIR?
Em muitas ocasiões, o entendimento sobre a reação requer a construção de perfis de reação precisos para cada espécie, que são expressos como concentração versus tempo, levando à determinação da cinética da reação. A espectroscopia FTIR é uma técnica ideal para fornecer essas informações, já que permite a coleta rápida de perfis detalhados das reações.
Quais vantagens a Espectroscopia FTIR traz para a análise de reações?
A Espectroscopia FTIR traz algumas vantagens para a análise de reações. Primeiramente, o uso da região de identificação do infravermelho médio possibilita o monitoramento individual das espécies químicas que, por sua vez, fornece pistas para o mecanismo da reação. Em segundo lugar, a Lei de Beer fornece a conexão entre a absorbância medida da espécie da reação e sua concentração. Essa relação significa que pode ser usada uma medição off-line para determinar a concentração de uma amostra off-line, e então usar esse ponto de dados para medir o perfil de infravermelho médio. Há uma correlação entre a medição da concentração de amostras off-line e a forma medida das amostras in situ.
Por que usar a Espectroscopia FTIR em vez de técnicas alternativas?
A tecnologia de reflexão total atenuada (ATR) de infravermelho médio oferece muitas vantagens em relação aos métodos analíticos alternativos (incluindo outras técnicas de espectroscopia molecular). Pesquisadores e cientistas aprimoram o desenvolvimento em química ao aproveitar essas vantagens, que incluem:
- Imersível para inserção direta no tanque de reação para medições in situ, contínuas e em tempo real
- Não é necessária uma amostragem extrativa, oferecendo a capacidade de medir a química em seu ambiente natural
- Impermeabilidade a bolhas ou sólidos, tornando-a ideal para hidrogenações ou qualquer reação heterogênea
- Ideal para química de solução em água
- Não destrutiva, preservando a integridade da reação química
- Cumpre a lei de Beer-Lambert, permitindo medições qualitativas e quantitativas
Podem ser obtidas informações instantâneas sobre uma reação da Espectroscopia FTIR, pois é uma técnica in situ . Esse é um benefício fundamental para a obtenção de novos conhecimentos sobre o comportamento da reação, principalmente quando espécies transitórias estiverem envolvidas.
Por que os dados gerados da Espectroscopia FTIR são tão importantes?
O motivo pelo qual os dados são tão importantes é por sua natureza contínua. Com a Espectroscopia FTIR, a coleta de dados é automatizada, gerando normalmente informações sobre a concentração a cada minuto, ou até a cada quatro vezes por segundo. Isso significa que, em vez de executar um grande número de reações para entender as dependências das variáveis, apenas alguns experimentos podem fornecer as informações necessárias para determinar as causas principais de uma reação com suporte à teoria de mecanismos de reação. Isso implica em um progresso acelerado da pesquisa. Além disso, os dados geralmente são mais precisos do que os dados analisados por técnicas off-line, já que não há uma alteração possível das moléculas por preparação por análise, ou pela sua exposição a um ambiente a não ser o do tanque de reação.
Quais indústrias utilizam a Espectroscopia FTIR?
A Espectroscopia FTIR é utilizada nas indústrias farmacêutica, química e petroquímica, bem como na pesquisa acadêmica.
Para que é utilizada a Espectroscopia FTIR na Indústria Farmacêutica?
- Síntese Orgânica
- Reações de Grignard
- Reações de Hidrogenação
- Cristalização
- Catálise Assimétrica
- Halogenações
- Catálise Enzimática
- Reações de Acoplamento Cruzado
- Química dos Organometálicos
- Catálise de Fase em Solução e Heterogênea
Para que é utilizada a Espectroscopia FTIR na Indústria Química?
- Intermediários
- Surfactantes
- Saborizantes e Fragrâncias
- Revestimentos/Pigmentos
- Agroquímicos
- Iniciadores
- Produtos Químicos em Massa
- Química de Isocianatos
- EO/PO
- Reações Altamente Oxidantes
- Hidroformilação
- Processos Catalíticos
- Fosgenações
- Esterificações
Para que é utilizada a Espectroscopia FTIR na Pesquisa Acadêmica?
- Química Mediada Por Metais
- Catálise
- Ativação C-H
- Estudos de Mecanismos
- Cinética de Reações
- Informativo Técnico: Monitoramento In Situ de Reações Químicas
- Guia para Melhorar o Desenvolvimento Químico
- Informativo Técnico: Síntese Química Além do Frasco de Fundo Redondo
- Informativo Técnico: Melhores Práticas para o Desenvolvimento de Cristalização
- Informativo Técnico: Desenvolvimento Aprimorado e Controle de Processos Contínuos
- Informativo Técnico: Próximas Etapas na Catálise Enzimática
- Informativo Técnico: Transformações Catalisadas por Metal