酚酞分子結(jié)構(gòu)的研究

張美娟，李澤騰，趙毅哲，張美環(huán)，劉 榮，吳夢謠，于宏偉，徐元媛

（1.河北省衡水市宏達實驗學校，河北 衡水 053400；2.石家莊學院 化工學院，河北 石家莊 050035）

0 引 言

酚酞［3,3-二(4-羥苯基)-3H-異苯并呋喃酮，CAS 77-09-8］是一種重要的精細化學品。

百色學院趙金和等人以分光光度法為基本分析檢測方法，配以pH值為輔助檢測手段，較為系統(tǒng)地研究了酚酞指示劑在氫氧化鈉、硫化鈉、氨水、乙二胺、碳酸鈉、苯胺等不同無機堿和有機堿中的變色現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)酚酞在有機弱堿苯胺中不變色，在其他5種堿溶液中變?yōu)榈t色，最大吸收波長均在540 nm處。

黑龍江省第二醫(yī)院李博鑫對車前番瀉顆粒與酚酞片治療習慣性便秘的療效進行了比較和分析。結(jié)果表明，車前番瀉顆粒組總有效率為96%，酚酞片組總有效率為80%。對2組的治療結(jié)果進行比較，車前番瀉顆粒組明顯優(yōu)于酚酞片組（P＜0.05）。

廣州大學的耿新華建立了利用無毒的微晶酚酞作為固相萃取劑以分離富集溶液中痕量Tl（Ⅲ）的方法。

郵電部第五研究所龍永會等人通過對交聯(lián)聚乙烯電性能的研究，表明酚酞對交聯(lián)聚乙烯體系具有良好的改性作用，能緩和由于交聯(lián)而引起的缺核現(xiàn)象，提高交聯(lián)聚乙烯電性能的50%。

酚酞的廣泛應(yīng)用與其特殊的分子結(jié)構(gòu)有關(guān)。中紅外（MIR）光譜廣泛應(yīng)用于有機化合物分子的結(jié)構(gòu)研究，但酚酞分子相關(guān)結(jié)構(gòu)研究少見報道。

本文采用MIR光譜，進一步開展了酚酞分子結(jié)構(gòu)的研究，為酚酞在工農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用及改性研究提供了有意義的科學借鑒。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

酚酞：分析純，天津歐博凱化工有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

（1）中紅外光譜儀：Spectrum 100型，美國PE公司。

（2）ATR-MIR變溫附件：Golden Gate型，英國Specac公司。

1.3 方 法

1.3.1 紅外光譜儀操作條件

以空氣為背景，每次實驗對于信號進行8次掃描累加，測定范圍4 000～600 cm-1。

1.3.2 數(shù)據(jù)獲得及處理

酚酞分子的MIR光譜數(shù)據(jù)獲得采用美國PE公司Spectrum v 6.3.5操作軟件。

2 結(jié)果與分析

2.1 酚酞分子的一維MIR光譜研究

在溫度為303 K條件下，采用一維MIR光譜開展了酚酞分子結(jié)構(gòu)的研究，其一維MIR光譜圖如圖1所示。

圖1 酚酞分子的一維MIR光譜Fig.1 One-dimensional MIR spectrum of phenolphthalein molecular

由圖1可以看出：

（1）在3 097.20、3 046.52和3 021.89 cm-1頻率處的吸收峰歸屬于酚酞分子苯環(huán)C-H伸縮振動模式（νC-H-酚酞-一維）。

（2）在1 734.53和1 717.91 cm-1頻率處的吸收峰歸屬于酚酞分子C=O伸縮振動模式（νC=O-酚酞-一維）。

（3）在1 597.08 cm-1頻率處的吸收峰歸屬于酚酞分子苯環(huán)C=C伸縮振動模式（νC=C-酚酞-一維）。

酚酞分子其它官能團的一維MIR光譜數(shù)據(jù)見表1。

表1 酚酞分子一維MIR光譜數(shù)據(jù)（303 K）Table 1 Datas of one-dimensional MIR spectrum of phenolphthalein molecular(303 K)

續(xù)表

2.2 酚酞分子二階導數(shù)MIR光譜研究

在溫度為303 K條件下，采用二階導數(shù)MIR光譜開展了酚酞分子結(jié)構(gòu)的研究。

酚酞分子的二階導數(shù)MIR光譜圖如圖2所示。

圖2 酚酞分子二階導數(shù)MIR光譜Fig.2 Second derivative MIR spectrum of phenolphthalein molecular

由圖2可以看出：

（1）在3 021.87 cm-1頻率處的吸收峰歸屬于酚酞分子苯環(huán)C-H伸縮振動模式（νC-H-酚酞-二階導數(shù)）。

（2）在1 736.00 cm-1和1 718.09 cm-1頻率處的吸收峰歸屬于酚酞分子C=O伸縮振動模式（νC=O-酚酞-二階導數(shù)）。

（3）在1 596.74 cm-1頻率處的吸收峰歸屬于酚酞分子苯環(huán)C=C伸縮振動模式（νC=C-酚酞-二階導數(shù)）。

酚酞分子其它官能團的二階導數(shù)MIR光譜數(shù)據(jù)見表2。

表2 酚酞分子二階導數(shù)MIR光譜數(shù)據(jù)（303 K）Table 2 Datas of second derivative MIR spectrum of phenolphthalein molecular(303 K)

續(xù)表

2.3 酚酞分子四階導數(shù)MIR光譜研究

在溫度為303 K條件下，采用四階導數(shù)MIR光譜開展了酚酞分子結(jié)構(gòu)的研究。

酚酞分子的四階導數(shù)MIR光譜如圖3所示。

圖3 酚酞分子四階導數(shù)MIR光譜Fig.3 Fourth derivative MIR spectrum of phenolphthalein molecular

由圖3可以看出：

（1）在1 737.07 cm-1和1 718.07 cm-1頻率處的吸收峰歸屬于酚酞分子C=O伸縮振動模式（νC=O-酚酞-四階導數(shù)）。

（2）在1 598.22 cm-1和1 578.50 cm-1頻率處的吸收峰歸屬于酚酞分子苯環(huán)C=C伸縮振動模式（νC=C-酚酞--四階導數(shù)）。

酚酞分子其它官能團的四階導數(shù)MIR光譜數(shù)據(jù)見表3。

表3 酚酞分子四階導數(shù)MIR光譜數(shù)據(jù)（303 K）Table 3 Datas of fourth derivative MIR spectrum of phenolphthalein molecular(303 K)

2.4 酚酞分子去卷積MIR光譜研究

在溫度為303 K條件下，采用去卷積MIR光譜開展了酚酞分子結(jié)構(gòu)的研究，其去卷積MIR光譜如圖4所示。

圖4 酚酞分子去卷積MIR光譜Fig.4 Deconvolution MIR spectrum of phenolphthalein molecular

由圖4可以看出，酚酞分子的去卷積MIR光譜的譜圖分辨能力要優(yōu)于相應(yīng)的一維MIR光譜、二階導數(shù)MIR光譜及四階導數(shù)MIR光譜。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頻率處的吸收峰歸屬于酚酞分子苯環(huán)C-H伸縮振動模式（νC-H-酚酞-去卷積）。

（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頻率處的吸收峰歸屬于酚酞分子C=O伸縮振動模式（νC=O-酚酞-去卷積）。

（3）在1 598.57 cm-1和1 579.88 cm-1頻率處的吸收峰歸屬于酚酞分子苯環(huán)C=C伸縮振動模式（νC=C-酚酞-去卷積）。

酚酞分子其它官能團的去卷積MIR光譜數(shù)據(jù)見表4。

表4 酚酞分子去卷積MIR光譜數(shù)據(jù)（303 K）Table 4 Datas of deconvolution MIR spectrum of phenolphthalein molecular(303 K)

續(xù)表

續(xù)表

3 結(jié) 語

酚酞分子的主要紅外吸收模式包括νC-H-酚酞、νC=O-酚酞和νC=C-酚酞。酚酞分子的去卷積MIR光譜的譜圖分辨能力要優(yōu)于相應(yīng)的一維MIR光譜、二階導數(shù)MIR光譜和四階導數(shù)MIR光譜。本研究為酚酞分子結(jié)構(gòu)及應(yīng)用研究提供了有意義的科學參考。