香兰素对硝基苯腙的热谱分析

2012-05-05邹怀波

化学与生物工程 2012年1期

邹怀波

(宜春学院化学与生物工程学院，江西宜春 336000)

腙类化合物广泛地用作荧光试剂，检测或识别含有Zn2+、Hg2+和Ga3+等过渡金属的化合物[1～3]。作为有机合成中间体，在金属羰基化合物、有机化合物和希夫碱配体，特别是双核配体中作为功能基团[4,5]。此外，腙类化合物表现出良好的生物活性，具有一定的杀虫[6]、除草[7]、抗氧化[8]、血管收缩抑制活性[9]、雌激素受体激动作用和一定的雌激素受体拮抗作用[10]，但是对它们的热稳定性报道较少。

作者在此对由香兰素和对硝基苯肼缩合得到的香兰素对硝基苯腙(结构式见图1)进行热重-差示扫描量热分析，以了解其热稳定性。

图1 香兰素对硝基苯腙的结构式

1 实验

1.1 试剂与仪器

香兰素、对硝基苯肼及其它试剂均为分析纯。

85-2型恒温磁力加热搅拌器，常州国华电器有限公司；TG Q50型热重分析仪(氮气流速50 mL·min-1)、DSC Q20型差示量热扫描仪(氮气流速50 mL·min-1)，美国TA公司。

1.2 方法

1.2.1 香兰素对硝基苯腙的合成

参照文献[11，12]合成。

1.2.2 热分析

取3.35 mg香兰素对硝基苯腙加至铝坩埚中，N2保护下以20 ℃·min-1升温速率，从25 ℃升温到900 ℃进行热重分析，得到热重曲线。

取1.50 mg香兰素对硝基苯腙加至铝坩埚中，N2保护下以10 ℃·min-1升温速率，从25 ℃升温到500 ℃进行差示扫描量热分析，得到差示扫描量热曲线。

2 结果与讨论

2.1 热重分析

香兰素对硝基苯腙的TG-DTG曲线如图2所示。

图2 香兰素对硝基苯腙的TG-DTG曲线

从图2可知，在183 ℃之前即有失重，约5.0%，为样品中含有少量溶剂所致；随着温度的升高，TG曲线在184～289 ℃之间出现了第一个失重阶段，失重32.5%，对应于失去-OH、-OCH3和-NO2三个基团(理论值32.7%)；290～650 ℃之间出现了第二个失重阶段，失重27.0%，对应于失去-C6H4基团(理论值26.5%)，且整个DTG曲线上的最快失重速率点在236 ℃；而化合物分子的剩余部分在651 ℃开始炭化，炭的总量约占样品的35.5%。所失去的基团在高温下与空气中的O2结合生成CO2、H2O和NO2。

2.2 差示扫描量热分析

香兰素对硝基苯腙的差示扫描量热曲线见图3。

图3 香兰素对硝基苯腙的差示扫描量热曲线

由图3可知，化合物在不到100 ℃开始熔解，随后出现3个吸热过程，分别在230 ℃、330 ℃、450 ℃出现主峰；在239 ℃和261 ℃出现两个放热峰，结合TG过程，可知化合物在184 ℃以下热稳定性良好。

2.3 受热分解机理分析

综合热重-差示扫描量热分析结果，推测香兰素对硝基苯腙的受热分解机理见图4。

3 结论

对所合成的香兰素对硝基苯腙在静态空气气氛中进行了热重-差示扫描量热分析。结果表明，在184～289 ℃之间出现第一个失重阶段，失重32.5%；290～650 ℃之间出现第二个失重阶段，失重27.0%，且整个DTG曲线上的最快失重速率点在236 ℃；而化合物分子的剩余部分在651 ℃开始炭化，炭的总量约占样品的35.5%;化合物在184 ℃以下热稳定性良好。