Page 83 - 《橡塑技术与装备》2022年8期
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新技术与新产品                                   臧亚南 等·波谱分析技术在含氮类有机热稳定剂结构表征中的应用


                伸缩振动峰，1  614 波数为 N—H 面内摇摆振动峰，1                    COOH 的氢离子被镧离子取代 ； 6- 甲基尿嘧啶铈的
                214 波数为—C—N 伸缩振动峰，说明通过反应合成了                       红外光谱图中存在 C=N、C—N 的伸缩振动峰以及
                6-氨基-1,3- 二甲基脲嘧啶。广东工业大学叶炜华                        O—Ce 的伸缩振动峰 ； 6- 甲基尿嘧啶铈镧的红外光
                [5]
                  以 1,3- 二甲基 -6- 氨基尿嘧啶、亚硝酸钠、连二                    谱图中存在 C=N、 C—N 的伸缩振动峰， O—La 和 O—
                亚硫酸钠和乙酸等为原料一步合成 5,6- 二氨基 -1,3-                    Ce 的伸缩振动峰。通过红外光谱，发现 C=N、C—
                二甲基尿嘧啶。产物在 3 490、3 355 波数为—NH 2 伸                 N 的伸缩振动峰基本向低波数移动，除了 O—La 和 O—
                缩振动峰 -1  681、1  619 波数的振动峰说明结构中存                  Ce 的伸缩振动峰外，产物中也发现了 NO 3 基团的伸
                在 α,β- 不饱和酮的结构，1  141 波数为 C—N 伸缩振                 缩振动和内弯曲振动（除 6- 羧基尿嘧啶镧无此结构），
                动峰，也说明通过反应合成了，6- 二氨基 -1,3-二                       说明上述有机物配位成功。
                甲基尿嘧啶。                                                除了上述含氮类有机热稳定剂以外，还包括酰胺
                    硫脲类化合物是研究较早的脲类热稳定剂，毒性                         类、氰尿酸类以及含金属离子的含氮有机热稳定剂等。
                很小。东南大学的黄双          [6]  以对氨基苯酚、苯甲酰氯、             天津科技大学的张建超          [9]  以顺丁烯二酸酐、对硝基苯
                三乙胺和乙腈等为主要原料采用两步法最终合成了硫                           胺、苯胺、硅钨酸和磷酸等为原材料合成了 N- 苯基
                脲类热稳定剂 4-(3- 苯甲酰基硫脲基 ) 苯基丙烯酸酯。                    马来酰亚胺和 N- 对硝基苯基马来酰亚胺两种有机热
                产物的红外光谱显示在 3  430 波数左右为 N—H 的伸                    稳定剂。N- 苯基马来酰亚胺的红外光谱中 1 775 波数
                缩振动峰，832 和 728 波数为苯环的碳—氢变形振动                      为 C=O 伸缩振动峰， 13 94 波数为 C-N 伸缩振动峰，
                峰，1 358 为苯环的碳 - 氮伸缩振动峰，1 272 波数为                  除此之外还有苯环特征吸收峰，说明合成的产物为 N—
                普通 C—N 伸缩振动峰，此外还有 C=S、C=O、C—                      苯基马来酰亚胺。N- 对硝基苯基马来酰亚胺的红外
                O、C=C 的伸缩振动峰，说明结构中存在酯基、硫                          光谱中除了存在 C=O、C—N、苯环等特征吸收峰以
                代酰胺、苯基等结构。C=O（1  656 波数）的伸缩振                      外，还有 N=O 的特征吸收峰，说明通过反应合成的
                动峰低于正常值，说明 C=C 与 C=O 之间形成了共                       产物为 N- 对硝基苯基马来酰亚胺。天津科技大学的
                轭结构，从红外光谱数据印证了产物的结构。                              蒋国赛   [10]  采用三聚氰胺、四氢苯酐、丁二酸酐和无水
                1.2 傅里叶红外吸收光谱在新型含氮类有机                             乙醇等作为原材料制备了三聚氰胺二琥珀酰胺酸、三
                热稳定剂结构表征中的应用                                      聚氰胺二四氢邻苯二甲酰胺酸和三聚氰胺琥珀酰四氢
                    新型含氮类有机热稳定剂包括含氮有机稀土类、                         邻苯二甲酰胺酸。这三种酰胺酸的结构都用红外光谱
                酰胺类、氰尿酸类以及含金属离子的含氮有机热稳定                           进行表征，红外光谱中 3  470、3  330、3  220 波数分
                剂等等。含氮有机稀土类热稳定剂是近年来研究较多                           别为处为游离 NH 2 、N-H 以及酰胺中 N-H 的伸缩振
                的新型含氮类有机热稳定剂，具有热稳定性好、耐候                           动峰，在 2  670~2  550 波数范围内的宽峰可能是 NH           3+
                性好、透明性搞以及无毒环保等特点。西安科技大学                           离子的伸缩振动峰，产物还存在 1  700 波数附近的—
                的黄琰臻等     [7]  以马来酸酐、   乙酸乙酯、正己胺、氢氧               COOH 中的  C=O 的伸缩振动峰、1  640 波数附近的
                化钠和氯化镧等为原料制备了 N- 正己烷基马来酰胺                         NH 2 弯曲振动峰与酰胺 C=0 伸缩振动峰。三聚氰胺
                酸镧。红外光谱显示在 3 472、2 950、2 865、1 713、               二四氢邻苯二甲酰胺酸和三聚氰胺琥珀酰四氢邻苯二
                1  628、1  382 波数存在特征吸收峰，说明产物中含有                   甲酰胺酸存在 1  800 波数附近的环状酰亚胺 C=0 振
                酰胺基团，羟基中的氢离子被镧取代，羟基参与了反                           动峰。此外还存在三嗪环的特征吸收峰。红外光谱谱
                应。内蒙古科技大学的范俊伟             [8]  以氧化镧、碳酸铈为          图可以定性地说明三聚氰胺二琥珀酰胺酸、三聚氰胺
                原料，分别与 6- 甲基尿嘧啶和 6- 羟基尿嘧啶反应制                      二四氢邻苯二甲酰胺酸和三聚氰胺琥珀酰四氢邻苯二
                得 6- 甲基尿嘧啶镧、6- 羧基尿嘧啶镧、6- 甲基尿                      甲酰胺酸的成功合成。河北科技大学杨路                  [11]  以尿素、
                嘧啶铈和 6- 甲基尿嘧啶铈镧（均为配位结构）。对以                        氯化铵、硝酸铵和浓硫酸等为主要原料通过直接热解
                上产物进行红外光谱分析，6- 甲基尿嘧啶镧的红外光                         法、熔盐法和溶剂法制备了一种结构稳定的环状有
                谱 图 中 存 在 C=N、C—N 的 伸 缩 振 动 峰，O—La 的              机酸—氰尿酸（C 3 H 3 N 3 O 3 ）。氰尿酸呈酸性，基本无
                伸缩振动峰 ； 6- 羧基尿嘧啶镧的红外光谱图中也出现                       毒，可作为中间体合成环氧树脂、氯代衍生物以及氰
                了 O—La 的伸缩振动峰，—COO 两个特征峰，羧基—                      尿酸甲醛树脂等等。对氰尿酸进行红外表征显示，在


                      年
                2022     第   48 卷                                                                      ·33·
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