Predlogi iskanja
  • fluoride iso standard
  • pipete
  • IND570
  • easyclean
  • prevodnost
Vse kategorije
  • Vse kategorije
  • Izdelki
  • Podpora
  • Znanje
  • Dogodki in spletni seminarji
  • Drugo
Filter
Filter
Kategorije
  • Vse kategorije
  • Izdelki
  • Podpora
  • Znanje
  • Dogodki in spletni seminarji
  • Drugo
Jasni filtriPokaži rezultate

FTIR spektroskopija: načela, uporabe in analiza

Kaj je FTIR spektroskopija? Načela in osnovni pojmi

Domov Po aplikaciji AutoChem Applications FTIR spektroskopija

Kaj je FTIR spektroskopija? Načela in osnovni pojmi

FTIR spektroskopija je pogosto uporabljena analitska tehnika za spremljanje reakcij, razvoj procesov in neprekinjeno proizvodnjo v farmacevtski, kemični in polimerni industriji. Fourierjeva transformacijska infrardeča (FTIR) spektroskopija je vibracijska spektroskopska tehnika, ki meri, kako molekule absorbirajo srednje infrardeče sevanje v območju 4000–400 cm⁻¹. Te absorpcije nastanejo zaradi prehodov med molekularnimi vibracijskimi energijskimi nivoji in ustvarjajo spekter, ki odraža molekularno zgradbo, kemijske vezi in funkcionalne skupine.

Valovna števila (cm⁻¹), ki so linearno sorazmerna z energijo, se uporabljajo za izražanje infrardeče frekvence in zagotavljajo neposredno merilo vibracijske energije. Čeprav je osnovna fizika infrardeče absorpcije enaka tako pri FTIR kot pri klasični disperzijski IR spektroskopiji, se FTIR bistveno razlikuje v načinu zajema spektrov. Namesto da bi skenirali eno valovno dolžino naenkrat prek monokromatorja, FTIR hkrati zajame vse valovne dolžine z uporabo interferometra in ustvari interferogram, ki vsebuje informacije iz celotnega spektralnega območja.

Fourierjev transformacijski algoritem pretvori ta signal v časovni domeni v spekter v frekvenčni domeni ter hitreje kot disperzijska IR ustvari značilen molekularni prstni odtis. Ta pristop tudi izboljša kakovost signala in omogoča širši nabor aplikacij v srednjem infrardečem območju.

Vgrajeni FTIR instrumenti za nadzor procesov

System ReactIR 702L, TEMCT

System ReactIR 702L, TEMCT

Za uporabo v
Laboratory
Programska oprema
iC IR
Detektor
TE MCT
Optični razpon (osnovna enota)
4000 - 800 cm-1
Zahteva za čiščenje
Ne
Poglejte vse značilnosti
System ReactIR 701L, LN2

System ReactIR 701L, LN2

Za uporabo v
Programska oprema
Detektor
Optični razpon (osnovna enota)
Zahteva za čiščenje
Ne
Poglejte vse značilnosti
Base Unit HL ReactIR 45P

Base Unit HL ReactIR 45P

Za uporabo v
Programska oprema
;
Detektor
;
Optični razpon (osnovna enota)
Zahteva za čiščenje
Da
Poglejte vse značilnosti

Kako deluje FTIR: Michelsonov interferometer in Fourierjeva transformacija

V klasičnem Michelsonovem interferometru širokopasovno infrardeče sevanje zadene delilnik snopa, ki razdeli energijo na dve poti: ena se odbije od fiksnega zrcala, druga pa od zrcala, ki se premika s natančno nadzorovano hitrostjo. Ko se premikajoče zrcalo spreminja optično potno razliko, ponovno združeni snopi na detektorju ustvarjajo konstruktivne in destruktivne interference. Pri polikromatskem sevanju detektor zabeleži zapleten potek signala, znan kot interferogram, ki hkrati vsebuje prispevke vseh infrardečih frekvenc. Ta signal se nato pretvori v znani spekter absorpcije glede na valovno število. Referenčni laser spremlja premik zrcala ter zagotavlja natančno kalibracijo valovnega števila in dolgoročno stabilnost meritev.

Multiplexno merjenje zagotavlja Jacquinotovo prednost (visok optični pretok), Fellgettovo prednost (izboljšano razmerje signal-šum zaradi hkratnega merjenja vseh frekvenc) in Connesovo prednost (visoko frekvenčno natančnost, pridobljeno z lasersko kalibracijo). Skupaj te prednosti omogočajo, da FTIR hitro zajema spektre z visoko ločljivostjo in visoko občutljivostjo, zaradi česar je idealen za preučevanje kemijskih procesov v realnem času, kjer so hitre in z informacijami bogate meritve bistvenega pomena.

Tehnike vzorčenja FTIR: transmisija, ATR in analiza na kraju samem

Transmisijski FTIR

Transmisijski FTIR je klasičen pristop, pri katerem infrardeče sevanje potuje neposredno skozi vzorec v celici s fiksno potjo, kot tanka plast ali pelet v matriki KBr. Ker mora IR žarek preiti skozi material, transmisijske meritve zahtevajo natančen nadzor debeline in homogenosti vzorca. Ta tehnika je zelo primerna za pline, razredčene raztopine in tanke polimerne filme, vendar je manj učinkovita za močno absorbirajoče ali zelo sipajoče medije.

Zmanjšana skupna odbojnost (ATR)

Atenuirana popolna refleksija (ATR) odpravlja omejitve transmisijskega FTIR, tako da usmeri IR žarek v kristal z visokim lomnim količnikom, navadno diamanta, silicija ali cinkovega selenida, kjer se večkrat notranje odbije. Pri vsakem odboju evanescentni val prodre le nekaj mikrometrov v vzorec, kar omogoča analizo viskoznih tekočin, praškov, suspenzij in heterogenih trdnih snovi z minimalno pripravo. ATR-FTIR je postal najpogosteje uporabljena tehnika vzorčenja FTIR, ker omogoča različne debeline vzorcev, zagotavlja odlično ponovljivost ter poenostavlja ravnanje z vzorci in čiščenje.

In-situ FTIR spektroskopija

In-situ FTIR spektroskopija se pogosto uporablja v raziskavah, zgodnjem in poznejšem razvoju, povečevanju obsega in optimizaciji reakcij. Običajno se uporabljajo ATR-sonde z optičnimi vlakni ali vmesniki s pretočno celico, kar omogoča neposredne meritve v reakcijskih posodah, tlačnih reaktorjih in sistemih z neprekinjenim pretokom. Z zbiranjem spektralnih podatkov v dejanskih procesnih pogojih, vključno s temperaturo, tlakom, koncentracijo in mešanjem, in-situ FTIR zagotavlja vpogled v kinetiko reakcije, mehanizme in opredeljuje kritične procesne parametre (CPP), ki jih je mogoče brez težav prenesti v proizvodnjo. Tehniko je mogoče uporabiti tudi za spremljanje reaktantov, produktov in intermediatov, nadzor pretvorbe in končne točke ter podporo procesnemu nadzoru, vodenemu s PAT. Zaradi teh zmožnosti je in-situ FTIR ključna tehnologija v platformah za spremljanje reakcij, kot je ReactIR™.

Prednosti FTIR: hitrost, občutljivost in spektralna ločljivost

FTIR spektroskopija ponuja več notranjih prednosti, zaradi katerih je zmogljiva analitska tehnika, zlasti tam, kjer so bistveni hitrost, občutljivost in spektralna diferenciacija.

  • Nedestruktivna analiza: FTIR je po naravi nedestruktivna tehnika, ki zahteva malo ali nič priprave vzorca, pri tem pa material ohrani za nadaljnje analize. Pri aplikacijah spremljanja reakcij zagotavlja ključne informacije, ne da bi motila proučevani sistem.
  • Hiter zajem podatkov: Ker se celoten infrardeči spekter zajame hkrati in ne zaporedno skenira, FTIR omogoča izjemno hitre meritve, pri katerih se pogosto zajame celoten spekter v milisekundah, zato je tehnika zelo primerna za spremljanje hitrih ali prehodnih kemijskih procesov v realnem času.
  • Visoka občutljivost: Občutljivost FTIR izhaja tako iz multiplikativne narave meritve kot tudi iz visoke optične prepustnosti interferometrskih instrumentov. To omogoča zaznavanje subtilnih sprememb v sestavi, nečistoč v nizkih koncentracijah in šibkih vibracijskih načinov.
  • Odlična spektralna ločljivost: Natančno sledenje premikanju zrcala v kombinaciji s Fourierjevo transformacijo omogoča, da FTIR loči prekrivajoče se absorpcijske pasove v kompleksnih vzorcih. Zaradi tega je tehnika izjemno uporabna za karakterizacijo večkomponentnih sistemov ter razlikovanje med tesno povezanimi kemijskimi strukturami in funkcionalnimi skupinami.
  • Kvalitativne in kvantitativne zmožnosti: FTIR zagotavlja tako kvalitativne kot kvantitativne informacije. Kvantitativne meritve ureja Beer–Lambertov zakon (A = ε b c), po katerem je absorbanca sorazmerna koncentraciji. To razmerje omogoča kvantifikacijo, kinetično profiliranje in spremljanje koncentracije v širokem dinamičnem območju.

In-situ FTIR za spremljanje kemijske reakcije in nadzor procesa

in situ ftir za spremljanje kemijskih reakcij in procesni nadzor

In-situ FTIR je postal eno najzmogljivejših orodij procesne analitske tehnologije (PAT) za spremljanje reakcij v realnem času, razumevanje mehanizmov, optimizacijo procesov in avtomatiziran procesni nadzor. Za razliko od zunanje vzorčenja in analize, ki zagotavljata le diskretne posnetke reakcije ob vnaprej določenih časovnih točkah, in-situ FTIR neprekinjeno zajema spektralne podatke, ko se kemija razvija. Ta časovno razrešen pristop omogoča neposredno opazovanje porabe reagentov, nastajanja intermediatov, rasti produkta, kinetike reakcije, indukcijskih obdobij in prehodnih vrst, ki jih je pogosto težko ali nemogoče zaznati s tradicionalnimi analitskimi metodami.

Sistemi FTIR v realnem času, kot je ReactIR, spremljajo kemijo neposredno v serijskih reaktorjih z vstavljenimi ATR-sondami z optičnimi vlakni ali v sistemih z neprekinjenim pretokom prek inline pretočnih celic. Senzorji na osnovi ATR so zasnovani za delovanje v širokem razponu reakcijskih pogojev, vključno s širokimi območji temperature, tlaka in pH, ter lahko prenesejo agresivna topila in reaktante. Zaradi tega se in-situ FTIR pogosto uporablja pri katalitska reakcija, polimerizacijah, kristalizacija, študijah optimizacije reakcij in procesih neprekinjene proizvodnje.

Neprekinjen zajem srednje infrardečih spektrov zagotavlja bogate kinetične in mehanistične informacije, ki podpirajo razvoj reakcij in povečevanje obsega. Podatkovno bogati eksperimenti (DRE), ustvarjeni z meritvami FTIR v realnem času, pospešujejo študije načrtovanje eksperimentov (DoE), kinetično modeliranje in statistično analizo, saj zmanjšujejo odvisnost od zamudnega zunanjega vzorčenja in priprava vzorca. Namesto izvajanja številnih eksperimentov za razumevanje odvisnosti reakcije lahko manjši nabor dobro zasnovanih študij pogosto zagotovi informacije, potrebne za prepoznavanje dejavnikov, ki poganjajo reakcijo, določitev kinetičnih parametrov in vzpostavitev kritičnih procesnih parametrov (CPP).

Napredne kemometrične metode lahko dodatno razčlenijo prekrivajoče se spektralne pasove, izločijo profile koncentracij komponent in ustvarijo robustne multivariatne modele, primerne za serijsko, polserijsko in neprekinjeno proizvodnjo. Ko je integriran z avtomatiziranimi reaktorji ali pretočnimi platformami, FTIR deluje kot sprotni procesni senzor, ki omogoča prilagodljiv procesni nadzor, napovedno modeliranje, izpopolnjevanje receptur in avtonomno delovanje v zaprti zanki. S tem, ko reakcije pretvarja v neprekinjene vire kinetičnih in mehanističnih podatkov, in-situ FTIR omogoča učinkovitejši, na podatkih temelječ razvoj procesov in pospešene delovne tokove optimizacije.

interpretiranje ftir spektrov v programski opremi ic ir

Interpretiranje FTIR spektrov: prepoznavanje funkcionalnih skupin in prstnih odtisov 

Ena od glavnih aplikacij FTIR spektroskopije je identifikacija funkcionalnih skupin v organskih molekulah, kar zagotavlja temeljne informacije o molekulski strukturi in razredu spojine (npr. estri, karboksilne kisline, amidi in ketoni). Večina funkcionalnih skupin kaže značilne absorpcijske pasove pri določenih valovnih številih. Te »skupinske frekvence« izhajajo iz temeljnih razteznih in upogibnih vibracij vezi, kot so O–H, N–H, C–H, C=O, C=C, C≡N in C≡C. Ker se te vibracije dosledno pojavljajo v določenih spektralnih območjih, lahko FTIR spektri služijo za ugotavljanje prisotnosti ključnih funkcionalnih skupin. Na primer, raztezne vibracije O–H se običajno pojavijo med 3400 in 3650 cm⁻¹, raztezne vibracije karbonila (C=O) med 1670 in 1780 cm⁻¹, raztezne vibracije alkena (C=C) okoli 1640 do 1680 cm⁻¹, raztezne vibracije nitrila (C≡N) pa okoli 2210 do 2260 cm⁻¹.

Poleg teh frekvenc funkcionalnih skupin območje prstnega odtisa (približno 1500 do 600 cm-1) vsebuje absorpcijske pasove, ki izhajajo iz zapletenih upogibnih načinov, vibracij ogrodja in razteznih vibracij posameznih vezi, kot so C–O, C–C in C–N. Ker so te značilnosti zelo občutljive na subtilne strukturne razlike, to območje zagotavlja značilen spektralni vzorec za vsako molekulo. Zato se območje prstnega odtisa pogosto uporablja za potrditev molekulske identitete s primerjavo neznanega spektra z referenčnimi spektri.

Celovita interpretacija FTIR spektrov združuje analizo značilnih absorpcij funkcionalnih skupin z edinstvenimi značilnostmi območja prstnega odtisa za identifikacijo spojin, potrditev molekulske strukture, razlikovanje med tesno sorodnimi vrstami in spremljanje kemijskih pretvorb. Pri aplikacijah spremljanja reakcij lahko spremembe položaja, intenzitete in oblike vrhov zagotovijo tudi dragocene informacije o poteku reakcije, nastajanju intermediatov in nastajanju produkta.

Primerjava podregij infrardečega sevanja

ObmočjeObmočje valovnih števil (cm⁻¹)Območje valovnih dolžin (µm)
NIR12,800 – 4,0000.78 – 2.5
MIR4,000 – 4002.5 – 25
FIR400 – 1025 – 1000

Vsako območje IR ima v spektroskopiji posebno vrednost

  • Spektroskopija bližnjega infrardečega območja (NIR) meri nadtonske in kombinacijske pasove temeljnih vibracij. Ti prehodi so običajno šibki, zato je NIR primerna za meritve, ki zahtevajo neporušitveno globoko prodiranje energije. Primeri vključujejo kvantitativno analizo materiala v razsutem stanju, določanje vlage in beljakovin ter različno procesno analitiko.

  • Spektroskopija srednjega infrardečega območja (MIR) meri temeljne vibracijske načine večine funkcionalnih skupin. Pasovi srednjega IR neposredno odražajo jakost vezi, molekulsko simetrijo in kemijsko okolje. To območje se običajno obravnava s FTIR spektroskopija, kar omogoča identifikacijo funkcionalnih skupin, spremljanje reakcij, karakterizacijo polimerov, oceno kristaliničnosti in mehanistične študije. 

  • Spektroskopija daleč infrardečega območja (FIR) meri nizkoenergijske vibracijske in rotacijske načine, kot so mrežni fononi, vibracije kovina–ligand in mreže vodikovih vezi. Daljno IR je uporabno za anorgansko in koordinacijsko kemijo, analizo kristalnega polja, razlikovanje polimorfov in študije fononov v različnih inženirskih materialih. 

Ključni primeri industrijske uporabe: farmacevtska industrija, kemikalije in polimeri

Farmacevtska industrija

Študija primera: Zasnova procesa kristalizacije za monoklonska protitelesa

Raziskave MSD Werthenstein BioPharma in Merck & Co. so pokazale, kako lahko analitske tehnologije in situ podpirajo razvoj robustnih procesov kristalizacije za monoklonska protitelesa (mAb). Z uporabo kofristala kofeina pembrolizumaba kot modelnega sistema so raziskovalci ovrednotili saržno in polzvezno kristalizacijo za reševanje izzivov, povezanih s kristalizacijo mAb, vključno z veliko molekulsko velikostjo, strukturno fleksibilnostjo in nestabilnostjo kristalov med procesom pomanjšave.

FTIR spektroskopija ReactIR™ in situ, kalibrirana na podlagi meritev UPLC, je bila uporabljena za spremljanje koncentracij topljenca in sprotno spremljanje zmanjševanja prenasičenja, kar je zagotovilo dragocen vpogled v kinetiko kristalizacije. Dopolnilne meritve s sistemom ParticleTrack™ FBRM so omogočile spletno zaznavanje dogodkov nukleacije in oceno indukcijskih časov, medtem ko je bila mikroskopija uporabljena za zunanje določanje velikosti delcev in morfologije.

Študija je pokazala, da je sejano kristaliziranje znatno izboljšalo ponovljivost procesa, skrajšalo čas cikla in ustvarilo bolj enotne lastnosti delcev v primerjavi z nesejanim kristaliziranjem. Polzvezni sejani postopki so zagotovili boljši nadzor prenasičenja, kar je povzročilo izboljšano distribucijo velikosti delcev in boljšo filtrabilnost. Integracija tehnologij za spremljanje FTIR in delcev v realnem času je omogočila globlje razumevanje mehanizmov kristalizacije ter podprla razvoj razširljivih proizvodnih procesov, temelječih na podatkih, za kristalne formulacije mAb.

»Ta študija dokazuje, da je mogoče pembrolizumab kofeinski kofristal-1 dosledno tvoriti na laboratorijska tehtnica v reaktorju, opremljenem z zgornjim mešalom. Nesejane izotermne saržne kristalizacije so pokazale, da je mogoče kristalno obliko uspešno nadzorovati v širokem območju koncentracij PEG in DSS. Znotraj teh območij so bili opredeljeni obratovalni pogoji, ki omogočajo zadovoljivo pridobitev produkta v času cikla, ki se šteje za komercialno izvedljivega. Vendar je ponovljivost nesejanih poskusov slaba in lahko povzroči variabilnost med posameznimi saržami, kar je mogoče ublažiti z uvedbo koraka sejanja.«

Codan, L., Larpent, P., Kalapos-Dobszay, R., Medrán, B., Reichert, P., Sirota, E., & Cote, A. (2026). Nadzor velikosti in oblike delcev monoklonskih protiteles z zasnovo procesa kristalizacije. Molecular Pharmaceutics, 23(6), 3383-3396.
https://doi.org/10.1021/acs.molpharmaceut.6c00046

Kemikalije

Študija primera: Mehanistični vpogledi v trajnostno proizvodnjo ciklododekanon oksima

Raziskovalci na SINOPEC Research Institute of Petroleum Processing so razvili okolju prijaznejšo pot do ciklododekanon oksima (CDOX), pomembnega prekurzorja za proizvodnjo najlona-12. Študija je raziskovala posredno transoksimacijo ciklododekanona z uporabo cikloheksanon oksima na kislih zeolitskih katalizatorjih kot bolj trajnostno alternativo običajnim oksimacijskim procesom, ki temeljijo na hidroksilaminu.

ReactIR™FTIR spektroskopija in situ je imela ključno vlogo pri razjasnjevanju mehanizma reakcije in pri prepoznavanju pogojev, ki maksimirajo pretvorbo in učinkovitost katalizatorja. Spektralne meritve v realnem času so pokazale, da izbira topila močno vpliva na sintezne poti. V mešanicah etanol-voda je ReactIR zaznal hitro nastajanje vmesnih produktov hidroksilamina, kar je zagotovilo neposreden dokaz za s kislinami katalizirano pot hidrolize, ki omogoča prenos oksima in spodbuja višje hitrosti reakcije. Nasprotno pa hidroksilamin v brezvodnem etanolu ni bil opažen, kar potrjuje, da reakcija poteka po alternativnem, manj učinkovitem mehanizmu transoksimacije.

Z zagotavljanjem stalnega vpogleda v nastajanje intermediatov in potek reakcije je ReactIR raziskovalcem omogočil povezovanje aktivnosti katalizatorja z učinki topila in mehanističnimi potmi. Študija je pokazala, da zeolitski katalizator HBeta-21 v kombinaciji z etanol-vodnim sistemom topil ponuja učinkovito in okolju prijazno pot do proizvodnje CDOX, hkrati pa poudarja vrednost FTIR spektroskopije in situ za raziskovanje mehanizma reakcije, razvoj katalizatorjev in optimizacijo procesa.

»Posredna reakcija transoksimacije, katalizirana z zeolitom, je učinkovit in zelen pristop za sintezo CDOX. Rezultati so pokazali, da je zeolit HBeta-21 v sistemu etanol-H2O spodbudil pretvorbo CDON 64,41 %, kar je bilo več kot 44,52 % v etanolu… Sintezna pot v sistemu etanol-H₂O je bila pojasnjena s pomočjo FTIR spektroskopije in situ (React IR™) ter izotopskih označevalnih poskusov. V sistemu etanol-H2O je hidroliza CHO določujoči korak hitrosti, NH2OH pa je bil proizveden kot intermediat z nizko aktivacijsko energijsko bariero (7,73 kJ/mol). V etanolu je hitrost reakcije enako odvisna od koncentracij obeh reaktantov, CHO+ pa je bil proizveden kot intermediat z visoko aktivacijsko energijsko bariero (18,44 kJ/mol).«

Li, M., Wang, Y., Luo, Y., & Shu, X. (2026). Učinkovit in zelen pristop za sintezo oksima dodekanona iz posredne transoksimacijske reakcije, katalizirane z zeolitom. Chemical Engineering Journal Green and Sustainable, 2, 100070.
https://doi.org/10.1016/j.cejgas.2026.100070

Polimeri

Študija primera: Depolimerizacija PET in kemično recikliranje

Raziskovalci na Nacionalnem inštitutu za napredno industrijsko znanost in tehnologijo (AIST) so razvili razširljiv proces depolimerizacije PET in nov pristop za spremljanje FTIR in situ za oceno učinkovitosti kemičnega recikliranja v realnem času. Delo je bilo osredotočeno na metanolizo PET, pot recikliranja, ki polietilen tereftalat (PET) pretvori v dimetil tereftalat (DMT), prečiščen monomer, primeren za ponovno uporabo pri proizvodnji polimerov.

Za izboljšanje učinkovitosti procesa so raziskovalci razvili sistem, kataliziran s kalijevim karbonatom (K₂CO₃), ki je dosegel učinkovito depolimerizacijo PET ob ohranjanju nizkega tlaka reakcije in ugodnih meril zelenega kemijskega pristopa. K₂CO₃ v reakciji tvori kalijev metoksid in situ, ki katalizira cepitev estrskih vezi PET in spodbuja pridobivanje monomerov v razmeroma blagih pogojih.

FTIR spektroskopija ReactIR in situ je bila uporabljena za neprekinjeno spremljanje nastajanja DMT med celotno reakcijo, kar je omogočilo sprotno določanje kinetike reakcije, izkoristkov produkta in časovno razdeljenih metrik zelenega kemijskega pristopa. Dopolnilna tehnologija EasySampler™ je zagotavljala časovno označene vzorce za validacijo z NMR in identifikacijo stranskih produktov, medtem ko je avtomatizirani reaktor EasyMax™ zagotavljal natančen nadzor nad reakcijskimi pogoji.

Integriran delovni tok je raziskovalcem omogočil kvantifikacijo učinkovitosti reakcije, prepoznavanje aktivnih katalitskih vrst, raziskovanje mehanizmov deaktivacije katalizatorja in podporo pri povečevanju obsega procesa. Študija je pokazala, da lahko FTIR in situ zagotavlja stalen vpogled v proces, hkrati pa omogoča podatkovno vodeno ocenjevanje trajnosti, učinkovitosti reakcije in skalabilnosti pri aplikacijah kemičnega recikliranja.

»Razvita metoda spremljanja FT-IR in situ je omogočila časovno razdeljeno ocenjevanje faktorja energetske ekonomičnosti (e), okoljskega faktorja (E) in okoljskega vpliva energije (x)… Kinetična analiza podatkov FT-IR in situ z uporabo kinetičnega modela reakcijsko nadzorovanega krčenja valja nam je omogočila določitev navidezne hitrosti konstante in ustrezne aktivacijske energije… Ti rezultati kažejo, da je K₂CO₃-katalizirani DCAM PET zlahka razširljiv in da FT-IR in situ služi kot močno in praktično orodje za spremljanje povečevanja obsega procesa v realnem času.« 

Ogiwara, H., Yamamoto, T., Ogawa, A., Hiyoshi, N., Yoshida, M., & Tanaka, S. (2026). Časovno razdeljene metrike zelene kemije za nizkoenergijsko depolimerizacijo polietilen tereftalata. ChemRxiv. https://doi.org/10.26434/chemrxiv.15005558/v1 

Bela knjiga o analizi in-situ FTIR
FTIR spektroskopija za tokovo kemijo
FTIR spektroskopija za tokovo kemijo
Ta pregled literature poudarja 15 člankov, ki prikazujejo vrednost inline FTIR analize kot del celostnega pristopa k kemiji pretoka.
Combining ATR-FTIR Spectroscopy, HPLC, and NMR
Combining ATR-FTIR Spectroscopy, HPLC, and NMR
Two recently published chemical reaction kinetics studies examples are introduced by researchers at Bristol-Myers Squibb, Scripps, and the University...
Precise Measurement and In-Depth Understanding of Reaction Kinetics and Thermodynamics
Real-Time FTIR and Kinetic Modeling for Process Optimization
This white paper showcases the benefits of combining real-time FTIR spectroscopy (ReactIR) with kinetic modeling software (Reaction Lab and Dynochem)...
Acid Catalyzed Transfer Hydrogenation
Acid Catalyzed Transfer Hydrogenation
Asymmetric organocatalytic hydrogenation of benzoxazines in continuous-flow microreactors as a metal-free alternative were studied. Coupling inline mi...
Maksimirajte vpogled v reakcijo iz vsakega eksperimenta
Maksimirajte vpogled v reakcijo iz vsakega eksperimenta
Ta bistvena bela knjiga podrobno opisuje integracijo analize reakcij v realnem času v robustno strategijo procesne analitične tehnologije (PAT).
Sodium Borohydride Reduction: A Sustainable PAT System for Safe Operation
Sodium Borohydride Reduction: A Sustainable PAT System for Safe Operation
Roche Ireland uses an innovative approach to PAT integration with Process FTIR that bridges the gap between PAT and Quality Control, while further int...
tandem hydroformylation hydrogenation
Tandem Hydroformylation/Hydrogenation of Alkenes
Real time, in-situ mid-FTIR reaction monitoring leads to a greater understanding of catalyst activity and robustness. Researchers at the University of...
Vodnik za analizo reakcij
Vodnik za analizo reakcij v realnem času
Ta priročnik pregleduje prednosti in pomen metod PAT pri razvoju razumevanja reakcij in znanja o procesih za trendovska področja sintetične kemije.
Spletni seminarji o in-situ FTIR spektroskopiji
Process FTIR in a Plant Environment
Implementing In Situ Process FTIR in a Plant Environment
This presentation discusses how a successful installation of in situ process FTIR technology in the production environment can be achieved by followin...
FTIR kinetics study
Webinar: In-Situ FTIR Spectroscopy to Study Reaction Kinetics
Eoghan Delany of APC presents his detailed work on how IR, HPLC, and Reaction Lab were combined to follow the formation of an unstable intermediate an...
Continuous Primary Processing Facilitated by PAT
Continuous Primary Processing Facilitated by PAT
In this highly informative session, our esteemed experts in continuous flow chemistry, PAT, and chemical synthesis will guide you through the transfor...
ftir protein concentration
Webinar: Inline Monitoring of Protein Concentration with FTIR Spectroscopy during UF/DF
Gerhard Motkya of Octapharma reviews the use of METTLER TOLEDO's ReactIR during UF/DF unit operation in the therapeutic protein manufacturing process.
Oligonucleotide Sequence Confirmation
PAT for the Future of Oligonucleotide Manufacturing
Dr. Karsten Keller of Nitto Denko Avecia presents "PAT for the Future of Oligonucleotide Manufacturing".
Lubrizol Process Development and Scale-up
Lubrizol's Efficient Scale-Up & Process Control
This webinar focuses on how to improve process development and scale-up by leveraging calorimetry and in situ process analysis. In order to provide t...
Amirmoshiri - Streamlining Sanofi's Process Modeling for Drug Substance Manufacturing for Scale-Up Success
Streamlining Sanofi's Process Modeling for Drug Substance Manufacturing for Scale-Up Success
This presentation highlights the reaction characterization stage of a comprehensive digital-twin development workflow for the continuous manufacturing...
Data-Driven Modeling for the Enhanced Understanding of the Crystallization of an Active Pharmaceutical Ingredient
Data-Driven Modeling for the Enhanced Understanding of the Crystallization of an Active Pharmaceutical Ingredient
Andrea Angulo of Merck presents a study that developed a DRE workflow used to model an anisolvent crystallization on an active pharmaceutical ingredie...

FTIR v recenzirani literaturi

Farmacevtika

  • Ji, Y., Mattern, K. A., Qin, Y., Badir, S. O., Grosser, S. T., Marzijarani, N. S., & Foley, D. A. (2026). Podatkovno bogato spremljanje in optimizacija kompleksne biokatalitske oksidativne desimetrizacije z integrirano tehnologijo Flow-NMR in PAT. Organic Process Research & Development, 30(3), 562–567. https://doi.org/10.1021/acs.oprd.5c00470
  • Akturk, I., Mackey, J. S., Sundarkumar, V., Murbach, G., Joglekar, G., Csathy, A. T., Wehrle, F. J., Thompson, D. H., & Nagy, Z. K. (2026). K agilni, porazdeljeni farmacevtski proizvodnji: neprekinjena celovita integracija reakcije, čiščenja in formulacije lomustina prek platforme MiniPharm. Organic Process Research & Development, 30(3), 595–618. https://doi.org/10.1021/acs.oprd.5c00314
  • Wang, R., Xu, L., Yang, Y., Wang, W., Liu, M., Su, X., & Shao, Y. (2026). Spremljanje amonolize oligonukleotidov v realnem času s spletno FTIR spektroskopijo. Organic Process Research & Development, 30(3), 731–740. https://doi.org/10.1021/acs.oprd.5c00476
  • Arunachalampillai, A., Chandrappa, P., Crockett, R. D., Gaines, C. S., Hu, K., Judd, T., Kommuri, V. C., Murray, J. I., Nidhiry, J., Ortiz, A., Robinson, J. A., Rötheli, A. R., Vernon, R. M., Wei, C. S., Wells, S., Wilson, C. V., Xu, S., Yamamoto, K., & Zetzsche, L. E. (2025). Razvoj proizvodne poti do AMG 193, MTA-kooperativnega zaviralca PRMT5. Organic Process Research & Development, 29(11), 2934–2941. https://doi.org/10.1021/acs.oprd.5c00310
  • Nagato, Y., Baba, Y., Shoji, M., Suzumura, Y., & Nakajima, N. (2025). Razvoj procesa za nov zaviralec LPXC T-1228. 3. del: Optimizacija reakcije odstranjevanja zaščitne skupine in kristalizacije za končni korak sinteze API. Organic Process Research & Development, 29(12), 3049–3062. https://doi.org/10.1021/acs.oprd.5c00167
  • Lima, F. a. R. D., De Moraes, M. G. F., Secchi, A. R., De Souza, M. B., & Grover, M. A. (2025). Eksperimentalno nelinearno napovedno krmiljenje velikosti kristalov in izkoristka pri saržni hladilni kristalizaciji, omogočeno z mehkim senzorjem in kalibracijskim modelom na osnovi simbolov. Industrial & Engineering Chemistry Research, 64(49), 23582–23600. https://doi.org/10.1021/acs.iecr.5c03894
  • Talbot, F. J. T., Lindsay‑Scott, P. J., Stokes, S., Barnes, A., Rees, M., Miller, I., Richardson, J., & Tang, X. (2026). Spremljanje tvorbe Turbo-Hauserjeve baze z ReactIR omogoča robustno reakcijo jodiranja med zgodnjo kampanjo povečevanja obsega. Organic Process Research & Development, 30(4), 1041–1049. https://doi.org/10.1021/acs.oprd.6c00062
  • Codan, L., Larpent, P., Kalapos-Dobszay, R., Medrán, B., Reichert, P., Sirota, E., & Cote, A. (2026). Nadzor velikosti in oblike delcev monoklonskih protiteles z zasnovo procesa kristalizacije. Molecular Pharmaceutics, 23(6), 3383–3396. https://doi.org/10.1021/acs.molpharmaceut.6c00046
  • Fang, Z., Nie, T., Lan, Y., Cai, Q., & Wang, X. (2026). K mehanizmu navdihnjena kiralna binuklearna Cu kataliza za klik-kemijo: zelo učinkovita kinetična resolucija α-quaternary amino acid derivatives. Journal of the American Chemical Society, 148(27), 29326–29335. https://doi.org/10.1021/jacs.6c08637
  • Anjali, & Upadhyay, S. (2026). Sinteza derivatov triazolo kinolina brez katalizatorja prek nitrilnih intermediatov, posredovanih s HOSA: mehanistični vpogled, obseg substratov in in vitro biološka ocena. Main Group Chemistry. https://doi.org/10.1177/10241221261465085
  • Vasanth, S., Navyatha, J., Senthilkumar, T., Sowntharya, P., & Dhayalan, V. (2026). Funkcionalizacija aromatskih spojin v kontinuiranem pretočnem sistemu z organsko-kovinskimi reagentno posredovanimi postopki. Chemical Engineering & Technology, 49(7). https://doi.org/10.1002/ceat.70273
  • Shen, H., Sandvoß, A., Hughes, W. B., Tyler, J. L., McPherson, L. J. M., Coles, S. J., Paton, R. S., & Aggarwal, V. K. (2026). Elektrofilsko amoniranje povzročeno 1,2-boronatno migracijo za modularno sintezo β-amino boronskih estrov. Nature Chemistry. https://doi.org/10.1038/s41557-026-02206-6

Kemikalije

  • Li, D., Mao, Q., Xiong, C., Xi, L., Nie, Y., Xu, X., & Ji, H. (2026). Konstrukcija COF na osnovi Ru-porfirina za kataliziranje z zrakom povzročene oksidacije adamantanskih C–H vezi za posredno epoksidacijo olefinov. Chinese Journal of Catalysis, 88, 442–456. https://doi.org/10.1016/S1872-2067(26)65132-7 
  • Geng, J., Zhang, H., Wei, Q., Fu, H., Gao, H., & Liao, Y. (2026). Izboljšanje fiksacije dušika prek prenosa elektronov med heterojičnimi fotokatalizatorji Bi₂MoO₆ in BiOCl. New Journal of Chemistry. https://doi.org/10.1039/d6nj02173e
  • Nishino, S., Inamura, K., & Kurahashi, T. (2026). Kompleksi elektron-donor–akceptor, povezani s substratom, omogočajo fotokemijsko alkil–alkilno navzkrižno spajanje. Organic Letters. https://doi.org/10.1021/acs.orglett.6c02921
  • Maxwell, V., Karagiannis, A., Schramm, T. K., Kotelnikow, V., Gupta, R., Lalancette, R. A., Appel, A. M., Hansen, A., Wiedner, E. S., & Prokopchuk, D. E. (2026). Sterično kartiranje, dinamika ligandov in kataliza cikloizomerizacije z redoks stabilnimi Mn I/0/-I dikarbeni. Organometallics, 45(12), 1355–1367. https://doi.org/10.1021/acs.organomet.6c00057
  • Li, M., Wang, Y., Luo, Y., & Shu, X. (2026). Učinkovit in zelen pristop za sintezo oksima dodekanona iz posredne transoksimacijske reakcije, katalizirane z zeolitom. Chemical Engineering Journal Green and Sustainable, 2, 100070. https://doi.org/10.1016/j.cejgas.2026.100070
  • Abdoun, S., Bour, C., Mayer, R. J., & Vayer, M. (2026). Elektrokemijska N-propargilacija N-heterociklov prek dekarboksilacije alenoičnih kislin. ACS Organic & Inorganic Au, 6(3), 314–324. https://doi.org/10.1021/acsorginorgau.5c00117
  • Zars, E., Beagan, D., Reed, S., Zeller, M., Lehnert, N., & Szymczak, N. (2026). N-N spajanje nitrozilnih ligandov v dinitrozilnem železovem kompleksu, posredovano z zunanjimi kislinami. ChemRxiv. https://doi.org/10.26434/chemrxiv-2025-9z9lk/v2
  • Zhang, C., Ma, Y., Wang, Z., Jia, S., Zhang, Y., Yang, L., Yang, H., Cheng, J., & Yang, C. (2026). Vpliv lastnosti semena in obratovalnih pogojev na sekundarno nukleacijo glifosata. Industrial & Engineering Chemistry Research, 65(15), 7826–7839. https://doi.org/10.1021/acs.iecr.5c04870
  • Sagmeister, P., Matsunami, K., Aprile, G., Whitaker, D. A., Janoudi, M., Toupy, T., Galilea, A. R., Nazemifard, N., Papageorgiou, C. D., Bhaskar, A., Mack, J., Braatz, R. D., & Myerson, A. S. (2026). Razvoj hidrogeniranja v podatkovno bogatem okolju. Organic Process Research & Development, 30(7), 2008–2018. https://doi.org/10.1021/acs.oprd.6c00149
  • Botlik, B. B., Vieira, A. N., Mitschke, B., Ruepp, F., & Morandi, B. (2026). Metateza C═C/N═O omogoča oksidativno dekarboksilacijo. Journal of the American Chemical Society, 148(26), 27782–27791. https://doi.org/10.1021/jacs.6c08509
  • Ghaffari, S., Gänsch, J., Schulze, P., & Lorenz, H. (2026). Kinetika rasti kristalov faz hidratov NA 2 CO 3 v sistemu NA 2 CO 3 –NAOH–H 2 O za trajnostno proizvodnjo sode. ACS Omega, 11(5), 7741–7755. https://doi.org/10.1021/acsomega.5c09440
  • Crouse, S. H., Rousseau, R. W., & Grover, M. A. (2026). Zaznavanje napak v realnem času v večkomponentnih suspenzijah jedrskih odpadkov s fuzijo podatkov iz spektroskopskih senzorjev. AIChE Journal, 72(5). https://doi.org/10.1002/aic.70234
  • Lorraine, S. C., Baur, A., Taylor, N., Dolinar, B. S., & Hoover, J. M. (2026). Poljski učinki nadzorujejo dekarboksilacijo bakrovih(II) benzoatov: kinetične in mehanistične študije. Organometallics, 45(2), 169–180. https://doi.org/10.1021/acs.organomet.5c00415
  • Lima, F. a. R. D., Abdelrehim, A., Bharambe, A., Micluța-Câmpeanu, M., Gandhi, D., Bhat, V., Singhvi, A., Piibeleht, M., Secchi, A., De Souza, M. B., Leblebici, M. E., Rackauckas, C., & Nogueira, I. (2026). Ocena modelirnega jezika DYAD Agentic v procesnem sistemskem inženirstvu. Research Square. https://doi.org/10.21203/rs.3.rs-8475139/v1

Polimeri

  • Chen, X., Liu, Y., Zhong, Z., Qiu, D., Hu, H., Liu, W., & Gao, C. (2026). Sinergijsko stabilizirani selenoli omogočajo klik-polimerizacijo za raznolike polimere. Macromolecules, 59(13), 7849–7861. https://doi.org/10.1021/acs.macromol.6c01399
  • Zou, X., Xie, T., Xu, J., Bai, H., Wang, D., Ke, X., Zhao, W., & Lv, M. (2026). Razkrivanje avtokatalitske kinetike pri kratkoverižni poliadiciji poli(amične kisline) z in situ FTIR. Industrial & Engineering Chemistry Research, 65(10), 5452–5459. https://doi.org/10.1021/acs.iecr.6c00046
  • Duan, W., Zhao, S., Wen, Y., Duan, Z., Zhang, L., & Liu, B. (2026). Diluciji tolerantni organsko-borov katalizator za kopolimerizacijo CO 2 in propilen oksida, omogočen s cikličnim anhidridom. Macromolecules, 59(4), 2040–2051. https://doi.org/10.1021/acs.macromol.5c03427
  • Enferadikerenkan, A., Beillard, M., Wang, G., Rajeshkhumar, T., Maron, L., Kaliaguine, S., & Fontaine, F. (2026). Cikloadicija CO 2 na epokside z uporabo bifunkcionalnih triphenilfosfonijevih katalizatorjev. ChemCatChem, 18(1). https://doi.org/10.1002/cctc.202501396
  • Yang, Y., Guan, Z., Wang, R., Wang, W., Zhang, M., Su, X., & Shao, Y. (2026). Optimizacija reakcije odstranjevanja tritilne zaščite oligonukleotidov v trdni fazi z uporabo in-line IR spektroskopije. Organic Process Research & Development, 30(5), 1369–1377. https://doi.org/10.1021/acs.oprd.6c00103
  • Ogiwara, H., Yamamoto, T., Ogawa, A., Hiyoshi, N., Yoshida, M., & Tanaka, S. (2026). Časovno razdeljene metrike zelene kemije za nizkoenergijsko depolimerizacijo polietilen tereftalata. ChemRxiv. https://doi.org/10.26434/chemrxiv.15005558/v1

Kakšna je razlika med IR in FTIR?

Tradicionalna IR spektroskopija je disperzivna in meri eno valovno dolžino naenkrat, medtem ko FTIR (Fourierjeva transformacijska infrardeča spektroskopija) meri vse frekvence hkrati z uporabo interferometra. To omogoča bistveno hitrejše zajemanje podatkov, višjo ločljivost in veliko boljše razmerje signal/šum. 

Kaj vam pove FTIR spekter?

FTIR spekter deluje kot molekulski prstni odtis, saj prikazuje vrhove, ki ustrezajo specifičnim vibracijam kemijskih vezi (raztezanje, upogibanje) pri značilnih valovnih številih. Raziskovalcem omogoča, da prepoznajo funkcionalne skupine, določijo kemijsko strukturo in kvantificirajo sestavine v mešanici. 

Zakaj se FTIR uporablja za spremljanje reakcij in situ?

FTIR je idealen za in-situ spremljanje reakcij, ker zagotavlja podatke v realnem času o porabi reaktantov, nastajanju intermediatov in tvorbi produktov, ko kemijska reakcija napreduje. Z uporabo FTIR tehnologije s sondo lahko znanstveniki spremljajo kinetiko reakcije, mehanizem reakcije in določitev končne točke v dejanskih procesnih pogojih, ne da bi pri tem motili vzorec.

Katere so glavne prednosti FTIR v primerjavi z disperzijsko IR spektroskopijo?

FTIR ponuja tri glavne prednosti: prednost Felgett (multiplex), kjer se vse frekvence merijo hkrati za hitrejše rezultate; prednost Jacquinot (prepustnost), ki omogoča, da do detektorja pride več energije za večjo občutljivost; in prednost Connes (frekvenčna natančnost), ki uporablja notranjo lasersko kalibracijo za visoko natančnost valovne dolžine.

Kaj je ATR-FTIR in kdaj ga je treba uporabljati?

Tehnika totalnega odboja (ATR) je tehnika vzorčenja, pri kateri se IR svetloba odbija od notranje površine kristala z visokim lomnim količnikom, ki je v stiku z vzorcem. Idealna je za analizo trdnih snovi, tekočin in past brez obsežne priprave vzorca, zato je standard za hitro identifikacijo materialov.

Ali se FTIR lahko uporablja za kvantitativno analizo?

Da, FTIR je zelo učinkovit za kvantitativno analizo z uporabo Beer-Lambertovega zakona. Z merjenjem intenzitete absorpcije specifičnih vrhov funkcionalnih skupin lahko znanstveniki z visoko natančnostjo določijo koncentracijo komponent v zmesi. 

Katere so nekatere ključne uporabe FTIR?

FTIR v farmacevtskem sektorju

Nadzor in zagotavljanje kakovosti (brez povezave)

  • Testiranje in preverjanje istovetnosti surovine
  • Preverjanje enakomernosti mešanice
  • Potrditev sestave končnega izdelka
  • Validacija čiščenja
  • Preverjanje polimorfov
  • Ocena interakcij med API in pomožnimi snovmi
  • Študije razgradnje

Procesni R&D / Proizvodnja (na spletu)

  • Spremljanje porabe reagentov, nastajanja intermediatov, odstranjevanja zaščitnih skupin in poti nečistoč
  • Spremljanje in preverjanje poteka reakcije ter določanje končne točke
  • Določanje kinetike in mehanizmov reakcije
  • Podpora študijam DoE in optimizacije
  • Spremljanje kemije v šaržnih ali pretočnih sistemih
  • Podpora R&D kristalizacije s prehodi kristalne morfologije in spremljanjem prenasičenja
  • Omogočanje avtomatiziranih delovnih tokov optimizacije
  • Zagotavljanje nadzora na podlagi PAT v neprekinjenih proizvodnih procesih

FTIR v kemijskem R&D / proizvodnji

Zagotavljanje kakovosti / Kontrola kakovosti (offline)

  • Preverjanje čistosti surovine
  • Potrditev identitete izdelka
  • Odpravljanje težav pri serijah zunaj specifikacij
  • Podpora procesu medprocesnega nadzora

Raziskave in razvoj / Proizvodnja (online)

  • Neposredno spremljanje ključnih reakcij v reaktorjih (kislinsko-bazične nevtralizacije, polimerizacije, oksidacije, redukcije, katalitske pretvorbe)
  • Omogočanje zgodnjega odkrivanja uhajajočih reakcij, nastajanja nečistoč ali deaktivacije katalizatorja
  • Zagotavljanje sprotnih profilov koncentracij za avtomatizirano povratno regulacijo v pretočnih procesih, s čimer se zagotavljata stacionarno stanje in enakomerna kakovost izdelka
  • Podpora razvoju energijskih materialov (eksplozivi, pogonska goriva) in varnostnim študijam

FTIR v polimerni kemiji

Zagotavljanje kakovosti / Kontrola kakovosti (offline)

  • Strukturna identifikacija in preverjanje vrste polimera
  • Analiza dodatkov in formulacij
  • Ocena utrjevanja in zamreženja
  • Analiza degradacije in odpovedi
  • Karakterizacija površin in prevlek
  • Analiza zmesi in kopolimerov

Raziskave in razvoj / Proizvodnja polimerov (online)

  • Spremljanje pretvorbe monomerov, porabe funkcionalnih skupin, zamreženja in degradacije
  • Spremljanje polimerizacij prostih radikalov: količinsko določanje krivulj pretvorbe, indukcijskih obdobij in sprememb hitrosti, ki jih povzročajo koncentracija iniciatorja, temperatura ali inhibitorji
  • Spremljanje stopenjskih sistemov (poliestrov, poliamidov, poliuretanov): spremljanje pasov karbonilnih, hidroksilnih, amino in izocianatnih skupin za stehiometrični nadzor in zgodnje odkrivanje stranskih reakcij
  • Spremljanje utrjevanja epoksidnih in silikonskih sistemov prek odpiranja epoksidnega obroča ali porabe Si–H za oceno gostote zamreženja, vedenja pri geliranja in končnih točk utrjevanja
  • Sinteza biopolimerov - spremljanje korakov deprotekcije, spajanja in tvorbe vezi v SPPS in SPOS.
  • Podpora reaktivni ekstruziji, reaktivnemu mešanju in platformam za pretočno polimerizacijo
  • Izvajanje študij degradacije: zaznavanje podpisov oksidacije, hidrolize in cepitve verig
  • Podpora kemijskemu/molekularnemu recikliranju, kroženemu recikliranju, valorizaciji in prizadevanjem za krožno gospodarstvo
Professional headshot of Dr. Alan Rein, Technical Marketing Consultant

Dr. Alan Rein, Ph.D.

Technical Marketing Programs Consultant

For six decades, Dr. Rein has been involved in the development, application and/or marketing of scientific instrumentation in the chemical, pharmaceutical, defense, and aerospace industries. His focus has been in the use of FTIR and Raman spectroscopy in real-time measurements and out-of-lab applications. His early collaborations with METTLER TOLEDO personnel and customers led to the eventual formation of the AutoChem group.

Želim...
Need assistance?
Our team is here to achieve your goals. Speak with our experts.