氮杂环化合物在各个领域都有着广泛的应用,是良好的有机合成中间体,其衍生物常用于染料、稳定剂和过渡金属配合物的配体,以及制作防腐蚀保护剂。同时,有很多含氮杂环化合物本身也是新型的含能材料或研制含能材料时使用的重要原料。因此,明确反应机理,改进氮杂环化合物的合成工艺并提高其转化率,具有良好的工业前景。氮杂环化合物的合成复杂而危险,研究其反应机理很有必要。因此,我们必须要得到动态反应的实时信息。化学家们已应用过多种仪器来进行在线监测研究。其中,在线衰减全反射红外光纤探针,由于测量迅速,在实际反应条件下能监测反应中间体,且不需要额外的测试试剂,符合绿色化学的要求,可以满足研究反应机理的要求。同时化学计量学的引入,也解决了大量数据计算困难。本课题提出了用在线红外结合化学计量学方法研究氮杂环反应机理的方案,主要工作内容如下：(1)概述了过程分析化学及化学计量学的发展史,还给出了本文中使用的化学计量学方法的详细介绍。(2)使用子空间法结合主成分分析的特征值计算来确定体系内成分数,并用小波变化做数据预处理。(3)使用3种不同的独立成分分析算法从实验1(合成3,5-二氨基-1,2,4-三唑)的在线红外光谱数据中提取反应体系中的纯组分红外光谱,推测体系内化合物的结构变化,从而得到合理的反应机理,并比较三种算法的优劣性。(4)使用实验1中表现最好的固定点算法解析合成3-氨基-4-氨基肟基呋咱的在线红外光谱数据,研究其反应机理。(5)使用多元曲线分辨-交替最小二乘算法研究2-(4-甲基苯基)苯并咪唑的合成机理