鄒懷波

(宜春學(xué)院化學(xué)與生物工程學(xué)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(jī)合成中間體，在金屬羰基化合物、有機(jī)化合物和希夫堿配體，特別是雙核配體中作為功能基團(tuán)[4,5]。此外，腙類化合物表現(xiàn)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(wěn)定性報(bào)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(jié)構(gòu)式見圖1)進(jìn)行熱重-差示掃描量熱分析，以了解其熱穩(wěn)定性。

圖1 香蘭素對硝基苯腙的結(jié)構(gòu)式

1 實(shí)驗(yàn)

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?dú)饬魉?0 mL·min-1)、DSC Q20型差示量熱掃描儀(氮?dú)饬魉?0 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(xiàn)[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(hù)下以20 ℃·min-1升溫速率，從25 ℃升溫到900 ℃進(jìn)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(hù)下以10 ℃·min-1升溫速率，從25 ℃升溫到500 ℃進(jìn)行差示掃描量熱分析，得到差示掃描量熱曲線。

2 結(jié)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(xiàn)了第一個失重階段，失重32.5%，對應(yīng)于失去-OH、-OCH3和-NO2三個基團(tuán)(理論值32.7%)；290～650 ℃之間出現(xiàn)了第二個失重階段，失重27.0%，對應(yīng)于失去-C6H4基團(tuán)(理論值26.5%)，且整個DTG曲線上的最快失重速率點(diǎn)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(tuán)在高溫下與空氣中的O2結(jié)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(xiàn)3個吸熱過程，分別在230 ℃、330 ℃、450 ℃出現(xiàn)主峰；在239 ℃和261 ℃出現(xiàn)兩個放熱峰，結(jié)合TG過程，可知化合物在184 ℃以下熱穩(wěn)定性良好。

2.3 受熱分解機(jī)理分析

綜合熱重-差示掃描量熱分析結(jié)果，推測香蘭素對硝基苯腙的受熱分解機(jī)理見圖4。

3 結(jié)論

對所合成的香蘭素對硝基苯腙在靜態(tài)空氣氣氛中進(jìn)行了熱重-差示掃描量熱分析。結(jié)果表明，在184～289 ℃之間出現(xiàn)第一個失重階段，失重32.5%；290～650 ℃之間出現(xiàn)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(diǎn)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(wěn)定性良好。

圖4 香蘭素對硝基苯腙的受熱分解機(jī)理

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