香蘭素對硝基苯腙的熱譜分析

鄒懷波

(宜春學院化學與生物工程學院，江西 宜春 336000)

腙類化合物廣泛地用作熒光試劑，檢測或識別含有Zn2+、Hg2+和Ga3+等過渡金屬的化合物[1～3]。作為有機合成中間體，在金屬羰基化合物、有機化合物和希夫堿配體，特別是雙核配體中作為功能基團[4,5]。此外，腙類化合物表現出良好的生物活性，具有一定的殺蟲[6]、除草[7]、抗氧化[8]、血管收縮抑制活性[9]、雌激素受體激動作用和一定的雌激素受體拮抗作用[10]，但是對它們的熱穩定性報道較少。

作者在此對由香蘭素和對硝基苯肼縮合得到的香蘭素對硝基苯腙(結構式見圖1)進行熱重-差示掃描量熱分析，以了解其熱穩定性。

圖1 香蘭素對硝基苯腙的結構式

1 實驗

1.1 試劑與儀器

香蘭素、對硝基苯肼及其它試劑均為分析純。

85-2型恒溫磁力加熱攪拌器，常州國華電器有限公司；TG Q50型熱重分析儀(氮氣流速50 mL·min-1)、DSC Q20型差示量熱掃描儀(氮氣流速50 mL·min-1)，美國TA公司。

1.2 方法

1.2.1 香蘭素對硝基苯腙的合成

參照文獻[11，12]合成。

1.2.2 熱分析

取3.35 mg香蘭素對硝基苯腙加至鋁坩堝中，N2保護下以20 ℃·min-1升溫速率，從25 ℃升溫到900 ℃進行熱重分析，得到熱重曲線。

取1.50 mg香蘭素對硝基苯腙加至鋁坩堝中，N2保護下以10 ℃·min-1升溫速率，從25 ℃升溫到500 ℃進行差示掃描量熱分析，得到差示掃描量熱曲線。

2 結果與討論

2.1 熱重分析

香蘭素對硝基苯腙的TG-DTG曲線如圖2所示。

圖2 香蘭素對硝基苯腙的TG-DTG曲線

從圖2可知，在183 ℃之前即有失重，約5.0%，為樣品中含有少量溶劑所致；隨著溫度的升高，TG曲線在184～289 ℃之間出現了第一個失重階段，失重32.5%，對應于失去-OH、-OCH3和-NO2三個基團(理論值32.7%)；290～650 ℃之間出現了第二個失重階段，失重27.0%，對應于失去-C6H4基團(理論值26.5%)，且整個DTG曲線上的最快失重速率點在236 ℃；而化合物分子的剩余部分在651 ℃開始炭化，炭的總量約占樣品的35.5%。所失去的基團在高溫下與空氣中的O2結合生成CO2、H2O和NO2。

2.2 差示掃描量熱分析

香蘭素對硝基苯腙的差示掃描量熱曲線見圖3。

圖3 香蘭素對硝基苯腙的差示掃描量熱曲線

由圖3可知，化合物在不到100 ℃開始熔解，隨后出現3個吸熱過程，分別在230 ℃、330 ℃、450 ℃出現主峰；在239 ℃和261 ℃出現兩個放熱峰，結合TG過程，可知化合物在184 ℃以下熱穩定性良好。

2.3 受熱分解機理分析

綜合熱重-差示掃描量熱分析結果，推測香蘭素對硝基苯腙的受熱分解機理見圖4。

3 結論

對所合成的香蘭素對硝基苯腙在靜態空氣氣氛中進行了熱重-差示掃描量熱分析。結果表明，在184～289 ℃之間出現第一個失重階段，失重32.5%；290～650 ℃之間出現第二個失重階段，失重27.0%，且整個DTG曲線上的最快失重速率點在236 ℃；而化合物分子的剩余部分在651 ℃開始炭化，炭的總量約占樣品的35.5%;化合物在184 ℃以下熱穩定性良好。

圖4 香蘭素對硝基苯腙的受熱分解機理

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