<资料>海洛因、咖啡因的FTIR检验及谱图解释

liuqinwen2000_

2006/04/24

私聊

红外光谱（IR）

海洛因、咖啡因的FTIR检验及谱图解释

摘要：目的提高用红外光谱法鉴定海洛因、咖啡因纯品、混合物伪品的水平。方法用红外光谱法有针对性地选择特征峰，探明海洛因、咖啡因红外光谱与结构的关系。结果获得海洛因、咖啡因的特征峰。结论该方法克服了鉴定中的盲目性。
关键词：海洛因；咖啡因；红外光谱
Analysis of heroin and caffeine by FTIR and interpretations of the IR spectra
FENGji-min ，LIU Shi-hai
ABSTRACT： Objective To enhanced the capability to identify and differentiate the pure／mixture as well as some fakes heroin and caffeine.Method Explain away relationship between the spectra with structure characteristics of heroin and caffeine．Result Characteristic peaks．for beroin and caffeine were selected、Conclusion Pure／mixture as well as some fakes heroin and caffeine can be identified accurately with FTIR.
KEY WORDS： heroin；caffeine；infrared spectroscopy
红外光谱法是国际上常用的毒品检验方法。红外光谱分析毒品主要有以下几个特点：所需检材量小，一般只需微克级；不破坏检材，样品仍可进行其它分析；操作简便，不需要特殊的前处理，10分钟可以完成一个样品分析；不需要其它试剂，不污染环境，有益于操作人员健康；重现性好，特异性强；适应性广，受杂质种类限制少。
目前有关红外光谱检验毒品的文献，大都只介绍了各种毒品纯品的红外光谱，很少对其吸收带做必要的解释。而不了解各吸收带与结构的对应关系做毒品鉴定，带有极大的盲目性，特别是分析混有杂质的毒品，无论是计算机检索，还是人工识图，都十分困难。鉴于目前这种情况，笔者在大量实验的基础上对海洛因盐酸盐和咖啡因的红外光谱解释做了初步尝试，以期与国内同行进行交流。
1 海洛因纯品的红外光谱及其解释
海洛因(heroin)，是吗啡的衍生物，其盐酸盐的化学结构式见图。
海洛因盐酸盐的红外光谱中3439/cm为N-H的伸缩振动吸收，2957/cm为3个CH3中C-H反对称伸缩振动的偶合，2632、2524、2083/cm 是海洛因盐酸盐中叔胺盐离子的N+-H对称和反对称伸缩振动吸收。1762/cm为与苯环相连的乙酰氧基的羰基的伸缩振动，1738/cm为与6元环相连的乙酰氧基的羰基的伸缩振动吸收。二个羰基的伸缩振动之所以峰位有差别，是因为苯环的电负性比6元环的吸电性强，屏蔽作用大。吸电子的诱导效应使成键的电子密度向键的几何中心接近，降低了羰基C=0的极性，增加了双键性，伸缩振动力常数增加。吸电子基团的诱导效应和苯环上大的取代基的屏蔽作用导致羰基伸缩振动更多的向高频位移。1242和1037/cm两条谱带分别归属于=C-O-C=0中O-C=0和-O-C=的反对称和对称伸缩振动，是乙酰氧基光谱中两条最特征的谱带。两者和1761、1737/cm谱带结合起来指示酯类的存在。1630/cm为六元环上C=C的伸缩振动，乙酰氧基的强吸电性使其强度增大。1492、1445/cm是苯环的骨架振动。1445/cm也包含=N-CH3中C-H的变形振动吸收。
1469、1369/cm谱带分别为甲基的反对称变角振动和对称变角振动。它们的强度明显增强，是由于甲基直接和羰基相连所引起的，是乙酰结构的明显特征。1180、1157、1131为C-O的反对称伸缩振动和对称伸缩振动。1106/cm为同时与苯环和6元环相连的C-O-C键的伸缩振动。911/cm属于六元环上-CH=CH-中反式CH面外弯曲振动。764、696/cm为苯环上2个相邻氢原子的面外变角振动吸收。
2 咖啡因纯品的红外光谱及其解释
咖啡因(caffeine)又称咖啡碱。由茶叶或咖啡中提得的一种生物碱。也可人工合成。呈白色晶体或粉末。密度1.23。熔点234-237℃。小剂量作用于大脑皮层高位部分，促使精神兴奋，较大剂量可直接兴奋呼吸中枢和血管运动中枢。1996年1月国家卫生部将其列入第一类精神药品。
1695/cm是2位碳原子上羰基C=O的伸缩振动，由于受邻位N原子诱导效应的影响所以出现在较高的波数。1659/cm是6位碳原子上C=O的伸缩振动，它既受邻位N原子诱导效应的影响，也与邻位4、5原子间的双键形成共轭。共轭使C=O双键特性减弱，力常数降低，伸缩振动向低频位移，同时强度增加。3114/cm是芳香环C-H的伸缩振动，其变角振动出现在745/cm。4、5原子C=C伸缩振动和8、9原子C=N伸缩振动的叠加出现在1600/cm和1551/cm。N-CH3的C-H伸缩振动出现在2959/cm，CH3不仅受N原子的影响，而且N原子也受邻近原子的影响。3个N-CH3的N原子与不同的原子相连，C-H变角振动出现在多个位置，它们分别是1485、1456、1426、1404/cmo O=C-N 中C-N的伸缩振动分别出现在1551和1360/cm。N3-C4的伸缩振动出现在1026/cm。1074/cm为C5-C6的伸缩振动。
3 海洛因和咖啡因混合物的检验
从毒贩手中缴获的海洛因等毒品中经常掺杂有咖啡因。例如从云南发生的一起贩毒大案中缴获的毒品(公安部物证鉴定中心编为滇111号)，经红外光谱检验，其红外光谱如图。把它与前面两图相比较可以发现：3116、2957、1705、1660、1549、1284、1241、974、761、745、611、480、447、426/cm为咖啡因的红外吸收；3437、2957、2634、2088、1762、1737、1489、1445 1366 1241 1182 1156 1132、1109 1033、974、912、873、837、798、761、698、644、522/cm为海洛因盐酸盐的红外吸收。经进一步检验得知，该样品中海洛因盐酸盐与咖啡因的质量比为1：0.8。
样品2则是上海一起贩毒大案中缴获的毒品(公安部物证鉴定中心编为沪85号)，经红外光谱检验，其红外光谱图与前两图相比较可以发现 3113、2955、1696、1658、1549、1449、1287、1241975、748、446、423/cm为咖啡因的红外吸收。3446、2955 2634 2086 1763 1735 1487、1241 1106、1037、975、910、873、798、696、571、472/cm为海洛因盐酸盐的红外吸收。