Dosage des groupements structurels dans les hydrocarbures par spectrophotométrie d'absorption dans l'infrarouge proche

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Submitted on 1 Jan 1954

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Dosage des groupements structurels dans les hydrocarbures par spectrophotométrie d’absorption

dans l’infrarouge proche

E.D. Kunst

To cite this version:

E.D. Kunst. Dosage des groupements structurels dans les hydrocarbures par spectrophotométrie

d’absorption dans l’infrarouge proche. J. Phys. Radium, 1954, 15 (3), pp.215-216. �10.1051/jphys-

rad:01954001503021501�. �jpa-00234894�

215

été produit ^{dans une} région limitée. Ces courants

ou ces

cellules » voyageraient, ^{sans dilution} excessive, jusqu’à ^la station d’observation. L’existence d’une limite de démarcation entre air contaminé et non

contaminé est en accord avec certaines observations

météorologiques. Jusqu’à présent, le dernier processus

proposé ^nous paraît ^le plus plausible pour ^rendre compte ^des variations rapides ^de l’abondance de CO.

Des détails concernant le présent ^travail paraîtront prochainement ^{dans un numéro} spécial ^{du Journal} of ^the Optical Society of ^America, publié ^{à l’occasion}

du 80e anniversaire du Docteur W. W. Coblentz.

215.

DOSAGE DES GROUPEMENTS STRUCTURELS DANS LES HYDROCARBURES PAR SPECTROPHOTOMÉTRIE D’ABSORPTION DANS L’INFRAROUGE PROCHE

Par E. D. KUNST,

Koninklijke/Shell-Laboratorium, ^Amsterdam (Pays-Bas).

LE JOURNAL ^DE PHYSIQUE ^ET LE RADIUM. TOME 15, ^MARS 1954,

Le dosage quantitatif ^des groupements structurels dans les hydrocarbures (c’est-à-dire CH3, CH2, ^CH-ter-

tiaire et CH-aromatique) ^{à l’aide de} la bandé d’ab-

sorption infrarouge ^vers 3, 4 03BC ^{et ses} harmoniques,

notamment la deuxième harmonique ^vers 1,2 03BC, a

été décrit par plusieurs ^auteurs [1] ^à [5]. ^La région

de 1, 2 P. ^{a souvent} été préférée pour ^des raisons

instrumentales, l’optique en verre ou en quartz ^étant utilisable dans cette région. ^{Comme nous avions à}

notre disposition ^un spectrographe ^{muni d’un} prisme

en LiF (Beckman ^IR 2) ^avec lequel ^on peut ^travailler

aussi bien’ à 3,4,u qu’à 1,2 p-, ^{nous avons} fait une étude

comparative ^{de ces deux} régions. ^En général, ^on peut

dire que la bande fondamentale a l’avantage ^d’être beaucoup plus intense, ^ce qui permet ^{de travailler}

avec de très petites quantités de substance. Elle permet ^le dosage des groupes CH3 ^et CH2 ^{avec une}

bonne précision, surtout pour les groupes CH2 ^dans

les chaînes assez longues. La ^deuxième harmonique exige ^des échantillons beaucoup plus grands (quelques

centimètres cubes), ^{mais en revanche} permet ^aussi

le dosage ^des groupes CH-tertiaires et CH-aromatiques.

Pour la mise au point ^{de ces} méthodes, ^{il était} nécessaire de mesurer les spectres ^de

^substances

modèles » aussi nombreuses et aussi diverses _que

possible. ^{Nous en avons utilisé} plus ^de 40. ^A partir

des données obtenues, ^les coefficients d’extinction moyens pour chaque groupe, à chacune ^des longueurs

d’onde choisies, ^ont été déterminés _par voie gra-

phique. ^Pour la région fondamentale ceei ne pose pas ^de grands problèmes. Les bandes correspondant

aux groupes CH3 (à 3378 03BC) ^{et aux} groupes CH2 (à 3413 p.) ^{sont presque} toujours faciles à distinguer

et ne se chevauchent _que relativement peu. Toutefois les différences individuelles. sont assez grandes ^de

sorte qu’il ^faut distinguer ^{deux classes} d’hydrocar-

bures selon le degré ^de ramification plus ^{ou moins} grand, les coefficients d’extinction étant différents pour les deux classes.

Par contre, pour la deuxième harmonique, ^les

bandes d’absorption ^{dues aux} groupes CH3, CH2

et CH-tertiaire respectivement ^sont presque toujours

réunies en une bande plus large, ^{dont le contour}

seulement trahit la présence ^{et les} quantités ^relatives

des trois groupes ^en question. ^{Néanmoins nous}

sommes parvenus à dégager ^des coefficients d’extinc- tion pour chaque groupe aux longueurs ^d’onde 1,142 p.

(CH-aromatique), ^{I, 190 IJ.} (CH3), 1,

1 IJ. (CH2) et ^1, 2 25 (J.

(CH-tertiaire). ^{Nous ne donnons} pas ici les valeurs de ces coefficient, parce qu’elles dépendent ^fortement

des conditions expérimentales. ^{Le tableau 1 donne}

une idée des résultats que l’on peut obtenir par ^cette méthode.

TABLEAU 1.

Cette. ^méthode s’applique aussi bien aux hydro-

carbures aliphatiques qu’aux aromatiques, ^même

aux dérivés du naphtalène comme nous l’avons _pu confirmer à plusieurs reprises.

En général ^on peut compter ^{sur une erreur ne} dépas-

’sant pas ⁵ pour

^du poids ^total pour chacun des groupes déterminés, surtout si les deux méthodes sont combinées.

Malheureusement les résultats obtenus avec les

hydrocarbures cyclaniques ^et particulièrement pour les dérivés du cyclopentane ^sont beaucoup ^moins

bons et ceci sans qu’il ^{existe un} moyen sûr pour déceler la présence ^{de ce} genre de substances dans les mélanges. ^Cette circonstance ^limite quelque peu les applications de notre méthode dans le domaine ^des mélanges ^naturels d’hydrocarbures.

Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphysrad:01954001503021501

216

TABLEAU II.

(1) ^{La valeur} pour CII-tertiaire

souvent peu exacte

saurait influencer le résultat de cette comparaison.

Une tentative d’application ^des mêmes méthodes

aux composés oxygénés ^{comme les} alcools, cétones, esters, ^etc. n’a pas ^non plus ^{donné des résultats} satisfaisants.

Ces anomalies n’empêchent pas ^une autre appli-

cation de cette analyse, ^souvent très utile quand ^il s’agit ^{de choisir entre} plusieurs structures possibles

pour ^une substance pure. Dans ^ce cas, ^on comparera

son spectre ^avec celui d’une substance modèle, ^sem- blable en ce qui ^concerne la partie de la structure

qui ^est la cause de l’anomalie.

Comme exemple ^{de cette} technique ^{nous voulons}

citer l’identification d’une propyltétraline. ^{Pour cette} substance, ^il fallait établir dans lequel ^{des deux} cycles

de la tétraline ^se trouvait le substituant et pour ^ce dernier s’il s’agissait d’un groupe n-propyl ^{ou iso-} propyl. L’analyse ^de la bande à 1,2 et sa comparaison

à la tétraline a permis ^d’établir qu’un groupe n-propyl

se trouvait dans le noyau hydrogéné ^de la tétraline.

Le tableau II donne les valeurs trouvées pour ^les différents groupes dans ^ce cas ^en appliquant ^les

coefficients d’extinction habituels. La différence est

comparée ^{aux valeurs}

théoriques » pour les diffé- rentes structures possibles.

Il est évident que par ^ce genre d’analyse ^{on ne} peut pas établir si le substituant ^{se trouve en} position

ou 03B2.

BIBLIOGRAPHIE.

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