酚酞分子结构的研究

2022-04-08张美娟李泽腾赵毅哲张美环吴梦谣于宏伟徐元媛

煤炭与化工 2022年3期

张美娟，李泽腾，赵毅哲，张美环，刘荣，吴梦谣，于宏伟，徐元媛

（1.河北省衡水市宏达实验学校，河北衡水 053400；2.石家庄学院化工学院，河北石家庄 050035）

0 引言

酚酞［3,3-二(4-羟苯基)-3H-异苯并呋喃酮，CAS 77-09-8］是一种重要的精细化学品。

百色学院赵金和等人以分光光度法为基本分析检测方法，配以pH值为辅助检测手段，较为系统地研究了酚酞指示剂在氢氧化钠、硫化钠、氨水、乙二胺、碳酸钠、苯胺等不同无机碱和有机碱中的变色现象，发现酚酞在有机弱碱苯胺中不变色，在其他5种碱溶液中变为淡红色，最大吸收波长均在540 nm处。

黑龙江省第二医院李博鑫对车前番泻颗粒与酚酞片治疗习惯性便秘的疗效进行了比较和分析。结果表明，车前番泻颗粒组总有效率为96%，酚酞片组总有效率为80%。对2组的治疗结果进行比较，车前番泻颗粒组明显优于酚酞片组（P＜0.05）。

广州大学的耿新华建立了利用无毒的微晶酚酞作为固相萃取剂以分离富集溶液中痕量Tl（Ⅲ）的方法。

邮电部第五研究所龙永会等人通过对交联聚乙烯电性能的研究，表明酚酞对交联聚乙烯体系具有良好的改性作用，能缓和由于交联而引起的缺核现象，提高交联聚乙烯电性能的50%。

酚酞的广泛应用与其特殊的分子结构有关。中红外（MIR）光谱广泛应用于有机化合物分子的结构研究，但酚酞分子相关结构研究少见报道。

本文采用MIR光谱，进一步开展了酚酞分子结构的研究，为酚酞在工农业中的应用及改性研究提供了有意义的科学借鉴。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

酚酞：分析纯，天津欧博凯化工有限公司。

1.2 仪器与设备

（1）中红外光谱仪：Spectrum 100型，美国PE公司。

（2）ATR-MIR变温附件：Golden Gate型，英国Specac公司。

1.3 方法

1.3.1 红外光谱仪操作条件

以空气为背景，每次实验对于信号进行8次扫描累加，测定范围4 000～600 cm-1。

1.3.2 数据获得及处理

酚酞分子的MIR光谱数据获得采用美国PE公司Spectrum v 6.3.5操作软件。

2 结果与分析

2.1 酚酞分子的一维MIR光谱研究

在温度为303 K条件下，采用一维MIR光谱开展了酚酞分子结构的研究，其一维MIR光谱图如图1所示。

图1 酚酞分子的一维MIR光谱Fig.1 One-dimensional MIR spectrum of phenolphthalein molecular

由图1可以看出：

（1）在3 097.20、3 046.52和3 021.89 cm-1频率处的吸收峰归属于酚酞分子苯环C-H伸缩振动模式（νC-H-酚酞-一维）。

（2）在1 734.53和1 717.91 cm-1频率处的吸收峰归属于酚酞分子C=O伸缩振动模式（νC=O-酚酞-一维）。

（3）在1 597.08 cm-1频率处的吸收峰归属于酚酞分子苯环C=C伸缩振动模式（νC=C-酚酞-一维）。

酚酞分子其它官能团的一维MIR光谱数据见表1。

表1 酚酞分子一维MIR光谱数据（303 K）Table 1 Datas of one-dimensional MIR spectrum of phenolphthalein molecular(303 K)

续表

2.2 酚酞分子二阶导数MIR光谱研究

在温度为303 K条件下，采用二阶导数MIR光谱开展了酚酞分子结构的研究。

酚酞分子的二阶导数MIR光谱图如图2所示。

图2 酚酞分子二阶导数MIR光谱Fig.2 Second derivative MIR spectrum of phenolphthalein molecular

由图2可以看出：

（1）在3 021.87 cm-1频率处的吸收峰归属于酚酞分子苯环C-H伸缩振动模式（νC-H-酚酞-二阶导数）。

（2）在1 736.00 cm-1和1 718.09 cm-1频率处的吸收峰归属于酚酞分子C=O伸缩振动模式（νC=O-酚酞-二阶导数）。

（3）在1 596.74 cm-1频率处的吸收峰归属于酚酞分子苯环C=C伸缩振动模式（νC=C-酚酞-二阶导数）。

酚酞分子其它官能团的二阶导数MIR光谱数据见表2。

表2 酚酞分子二阶导数MIR光谱数据（303 K）Table 2 Datas of second derivative MIR spectrum of phenolphthalein molecular(303 K)

续表

2.3 酚酞分子四阶导数MIR光谱研究

在温度为303 K条件下，采用四阶导数MIR光谱开展了酚酞分子结构的研究。

酚酞分子的四阶导数MIR光谱如图3所示。

图3 酚酞分子四阶导数MIR光谱Fig.3 Fourth derivative MIR spectrum of phenolphthalein molecular

由图3可以看出：

（1）在1 737.07 cm-1和1 718.07 cm-1频率处的吸收峰归属于酚酞分子C=O伸缩振动模式（νC=O-酚酞-四阶导数）。

（2）在1 598.22 cm-1和1 578.50 cm-1频率处的吸收峰归属于酚酞分子苯环C=C伸缩振动模式（νC=C-酚酞--四阶导数）。

酚酞分子其它官能团的四阶导数MIR光谱数据见表3。

表3 酚酞分子四阶导数MIR光谱数据（303 K）Table 3 Datas of fourth derivative MIR spectrum of phenolphthalein molecular(303 K)

2.4 酚酞分子去卷积MIR光谱研究

在温度为303 K条件下，采用去卷积MIR光谱开展了酚酞分子结构的研究，其去卷积MIR光谱如图4所示。

图4 酚酞分子去卷积MIR光谱Fig.4 Deconvolution MIR spectrum of phenolphthalein molecular

由图4可以看出，酚酞分子的去卷积MIR光谱的谱图分辨能力要优于相应的一维MIR光谱、二阶导数MIR光谱及四阶导数MIR光谱。其中：

（1）在3 096.04、3 090.81、3 085.76、3 083.02、3 077.92、3 074.02、3 065.15、3 057.95、3 053.10、3 046.11、3 037.66、3 033.02、3 022.66、3 015.10、3 010.02和3 005.57 cm-1频率处的吸收峰归属于酚酞分子苯环C-H伸缩振动模式（νC-H-酚酞-去卷积）。

（2）在1 738.72、1 734.88、1 731.33、1 726.93、1 721.11 cm-1和1 717.63 cm-1频率处的吸收峰归属于酚酞分子C=O伸缩振动模式（νC=O-酚酞-去卷积）。

（3）在1 598.57 cm-1和1 579.88 cm-1频率处的吸收峰归属于酚酞分子苯环C=C伸缩振动模式（νC=C-酚酞-去卷积）。

酚酞分子其它官能团的去卷积MIR光谱数据见表4。