水相中β-环糊精包合N-羟基邻苯二甲酰亚胺作用研究.pdf

第40卷第6期
应用化工
Vol 40 No 6
2011年6月
Applied Chemical Industry
un.2011
水相中B-环糊精包合Ⅳ-羟基邻苯二甲酰亚胺
作用研究
贺永桓2,文彬',高林,杨丹红
(1.中国科学院新疆理化技术研究所,新疆鸟鲁木齐830011;2.中国科学院研究生院,北京100049
摘要:研究了水相中β-环糊精与M-羟基邻苯二甲酰亚胺(NHPI)的包合作用,通过 Hildebrand- Benesi法确定其包
合比为1:1,并结合红外光谱辅助说明,同时计算出25℃时包合稳定常数为1412L/ml,计算出热力学常数△H
AS、△C,初步探讨了超声波对包结产率的影响规律。
关键词:W-羟基邻苯二甲酰亚胺;B-环糊精;包合;包合常数
中图分类号:0621.4
文献标识码:A
文章编号:1671-3206(2011)06-1055-04
Study on inclusion between B-cyclodextrin and NAIPT
in agueous solution
HE Yong-huan", WEN Bin, GAO Lin', YANG Dan-hong
(1. Xinjiang Technical Institute of Physics and Chemistry, CAS, Urumqi 830011, China;
2. Graduate School, Chinese Academy of Science, Beijing 100049, China
Abstract: The study on inclusion between B-cyclodextrin and NHPI in aqueous solution has been mac
The ratio of inclusion 1: I was calculated by the method of Hildebrand-benesi, which was tested by IR
The inclusion constant was also calculated, which was 1 412 L/mol. The thermodynamic parameters for in
clusion reaction such as AH, AS, AG were derived from the inclusion constants at different temperatures
We have a simple description on the inclusion yield under the supersonic condition
Key words: NHPI; B-cyclodextrin; inclusion; inclusion constant
环糊精(CD)也称作环聚葡萄糖,是由若干个于其特殊的尺寸范围,可以和许多底物分子(客体
D-吡喃葡萄糖单元环状排列而成的一组低聚糖的总分子,被包合物)匹配,与之包络形成包合配合物,
称リ。根据其所含葡萄糖单元数(6,7,8)可以将其结构示意见图121。CD在常温条件下物理化学性
分为a,β,Y3种类型。其最为显著的特征是具有质稳定,尤其是对热和机械强度都具有相当强稳定
一个环外亲水、环内疏水的立体手性空腔,该空腔由的稳定性,温度升至200℃时开始分解?。
OH
0
O
FO
Of
OH
OH
OH
OOH
0.55nm
OH
图1B-环糊精结构示意图
Fig. 1 Structure of the B-cyclodextrin
收稿日期:2011-03-29
作者简介:贺永桓(1985-),男,山东潍坊人,中国科学院在读硕土研究生,师从文彬副研究员,主要从事环己烷催化氧化
工作。电话:15009910372,E-mail: sdauhyhe@126.cm
通讯联系人:文彬,副研究员。电话:1399965819,E-mail;wenbin(@ms.xjb,aec.cn
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应用化工
第40卷
N-羟基邻苯二甲酰亚胺( NHPI)是一种重要的1.2.4包合物溶解度测定在一定温度下,在8只
化工原料,可用作合成农药和医药的中间体,通20mL容量瓶中依次加入浓度为1.0x10mol/L
常和过渡金属联合使用用于氧化烷烃、芳烃、炔烃等的NHPI水溶液0.5,1.0,1.5,2.0,2.5,3.0,3.5,
难于直接氧化物质。NHPI溶于热水和热乙醇,难溶4.0mL,用水定容至刻度,在最大吸收波长下测定吸光
于乙醚和苯,在常温条件下,表现为较差的水溶性。度,绘制标准曲线,得线性方程为A=4424.52C
其结构如下
+0.01186,相关系数R=0.9980。
在2只反应瓶中分别加入过量的NHPI和包合
N-OH
物,加入一定量的水,相同温度下摇振6h后,取各
自上清液定量,配置成水溶液,待测。
为提高常温条件下NHP在水中的溶解度,我1.2.5紫外光语测定在一定温度下,在6只
们利用B-CD外亲水内疏水的结构,使NHPI和50mL容量瓶中分别加入等量的1.0x10-3mo/L
B8-CD形成包合物,以此来提高NHPI在水中的溶解NHP水溶液2.0mL,然后按顺序依次加入浓度为
度,并结合紫外光谱和红外光谱对其包结行为进行1.0×102mol/LB-CD溶液10.0,12.5,16.0,18.0,
研究,同时还利用超声波来提高其包结产率。
20.0,22.5mL,用水定容至刻度,在恒摇床中摇振
1实验部分
6h后测定。
1.1试剂与仪器
1.2.6红外光谱测定采用溴化钾压片法对
B3-CD(用二次去离子水重结晶2次)、邻苯二甲
NHPI、B-CD、包合物在400-4000cm'范围内分别
酸开、盐酸羟氮、无水俄酸钠均为分析纯;实验用水进行红外扫描。
为二次去离子水。
1.2.7包结率测定取一定量的NHIP甲醇溶液,
TU-190型紫外分光光度计;FISl65型傅里叶加人到B-CD的饱和溶液中,在恒温条件下搅拌
变换红外光谱仪; HZQ-X100振荡培养箱;厂Y400D6h,而后冰箱中冷却24b,抽滤析出物,冷甲醇洗涤
超声细胞粉碎机。
数次,真空干燥。
1.2实验方法
取一定量的NHPI甲醇溶液,加入到B-CD的饱
L.2.1NHPI的制备按照文献[5]的方法制备和溶液中,在超声恒温条件下搅拌6h,而后冰箱中
NHPI,用二次去离子水重结晶2次,得淡黄色针状冷却24h,抽滤析出物,冷甲醇洗涤数次,真空干燥。
晶体,真空干燥,测定嫆点为223℃(文献值20~2结果与讨论
224℃?),反应方程式如下
包合物溶解性
在221nm波长下,测得NHPI和包合物吸光度
Na, CO,
+NHOH?HCL
ー-H分别为0.198,0.417,计算得出在水中溶解度分别
HLO
为0.1419,0.2980g/L,增溶2.1倍。
1.2.2溶液配制精确称取一定量的B-CD,以水2.2紫外光谱
为溶剂配制浓度为1.0x10-2mol/L溶液。
通过扫描相同浓度下的NHPI水溶液,确定出
精确称取一定量的 NHIPI固体,以甲醇为