Page 84 - 《橡塑技术与装备》2022年8期
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橡塑技术与装备 CHINA RUBBER/PLASTICS TECHNOLOGY AND EQUIPMENT
1 780、1 750 波数附近的为 C—O 伸缩振动峰，在 1 用也不如红外光谱广泛。温州大学汤明珮 [14] 分别以氨
460、1 420、1 400 波数附近的是 C—N 伸缩振动峰， 基醇、氰酸钾、甲醇、硫脲和 3- 氧代丁酸乙酯等为
在 690、750、770 波数附近的是环状内酰胺结构 N— 原料，分别合成了羟乙基脲、1,3- 二苯基—硫脲、6-
H 面外摇摆振动峰，说明通过直接热解法、熔盐法和 甲基 -2- 硫脲酸、 5-甲基-2- 硫脲酸和 6-丙基-2—
溶剂法都合成了氰尿酸。中南大学的刘丽丽等 [12] 以氰 硫脲酸，并进行了核磁共振谱表征。通过溶剂中残留
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脲酸和六水合硝酸锌等为原料采用共沉淀法和球磨法 质子的 H 信号和 13 C 信号，结合红外光谱特征可以
制备了氰尿酸锌盐。与氰尿酸的红外光谱相比，氰尿 确定生成物（羟乙基脲、1,3- 二苯基 - 硫脲、6-甲
酸锌在 3 400~3 600 波数出现了新的吸收峰，说明氰 基-2—硫脲酸、5-甲基-2- 硫脲酸和 6-丙基-2-
脲酸的酮式结构已转化为烯醇式结构，769 波数处出 硫脲酸）的结构。河北科技大学杨路 [11] 对合成的氰
现了一个 Zn 2+ 与氰脲酸键合的强吸收峰，说明产物为 尿酸进行了核磁共振谱表征。所得到的氰尿酸的核磁
氰脲酸锌。唐山师范学院的于静 [13] 以丁二酸酐、哌嗪、 共振谱图简单，化学位移为 11.166 的单峰氰尿酸环的
CaCl 2 以及 ZnCl 2 为原料，通过两步法制得了哌嗪基 3 个 H 的峰，化学位移为 3.377 的单峰为微量水分子
单丁酰胺酸钙和哌嗪基单丁酰胺酸锌。产物的红外光 的中的 2 个 H 的峰，化学位移为 150.01 的单峰为氰
谱显示在 1 620 波数附近的是酰胺中 C=O 的伸缩振 尿酸的峰，结合质谱和红外光谱进一步确定了产物的
动峰，在 1 430 波数附近的是羧酸根离子的伸缩振动 结构。浙江工业大学徐晓鹏 [15] 以 1,3- 二甲基脲、1-
峰，在 1 170 波数附近的是 C—O 伸缩振动峰，说明 甲基脲、 1- 甲基硫脲和氰乙酸乙酯等为原料制备了 6-
通过反应合成了哌嗪基单丁酰胺酸钙和哌嗪基单丁酰 氨基 -1,3- 二甲基尿嘧啶、6-氨基-1- 甲基尿嘧啶
胺酸锌两种热稳定剂。 和 6-氨基-1- 甲基硫尿嘧啶。对产物的核磁共振谱
红外光谱是各种含氮有机热稳定剂制备中最常见 进行分析，6-氨基-1,3- 二甲基尿嘧啶中化学位移
的结构表征手段，常用于定性分析各种官能团和化学 为 6.78 的单峰为—NH 2 中的 2 个 H 的峰，化学位移
键，可以独立作为合成有机物的判据。但若要探究某 为 4.69 的单峰为叔碳连的 1 个 H 的峰 ； 6-氨基-1-
一化合物的具体结构，往往还需要和其他表征方法（质 甲基尿嘧啶中化学位移为 10.33 的单峰为—NH 中的
谱、核磁共振谱）联合使用。 1 个 H 的峰，化学位移为 6.78 的单峰为—NH 2 中的 2
个 H 的峰，化学位移为 5.77 的单峰为叔碳连的 1 个 H
2 质谱在含氮类有机热稳定剂结构表征 的峰，化学位移为 3.17 的单峰为—NCH 3 中的 3 个 H
中的应用 的峰 ； 6-氨基-1- 甲基硫尿嘧啶中化学位移为 11.82
质 谱是 分 析 有机 物 结构 的 重 要方 法 之一， 其 灵 的单峰为—NH 中的 1 个 H 的峰，化学位移为 7.00 的
敏度高，能准确测定有机物相对分析质量，帮助分析 单峰为—NH 2 中的 2 个 H 的峰，化学位移为 4.88 的
分子式。质谱在含氮类有机热稳定剂结构表征中应用 单峰为叔碳连的 1 个 H 的峰，化学位移为 3.68 的单峰
不如红外光谱广泛。河北科技大学杨路 [11] 制备氰尿 为—NCH 3 中的 3 个 H 的峰，从而说明合成了上述嘧
酸时也进行了质谱分析。测试时选用进样装置将氰尿 啶类热稳定剂。
酸汽化后电离，将电离产品加速进入质量分析装置， 质核磁共振谱与质谱一样，在含氮类有机热稳定
经检测后得到质谱图。质谱图中质荷比为 128.0 为 剂结构表征中一般也不单独使用，往往和红外光谱一
C 3 H 2 N 3 O 3 —分子离子峰，而氰尿酸的相对分子质量为 起使用，作为判断有机物结构的依据。
129，表明所得产物为氰尿酸。
质谱在含氮类有机热稳定剂结构表征中一般不单 4 结语
独使用，往往和红外光谱一起使用，作为判断有机物 常见的光谱分析技术，包括红外吸收光谱、质谱
结构的依据。 和核磁共振谱在含氮类有机热稳定剂结构表征中发挥
重要的作用，有利于帮助研究人员确定这些热稳定剂
3 核磁共振谱在含氮类有机热稳定剂结 的特征官能团和结构。还能够通过 PVC 降解产物，研
构表征中的应用 究含氮类有机热稳定剂的热稳定机理，为研制更高效
核磁共振谱在含氮类有机热稳定剂结构表征中应 的热稳定剂、进一步提高 PVC 的热稳定性提供强有力
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