一水合邻菲罗啉的热化学性质

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1、第34卷第2期广州化学Vl01．34．NO．22009年6月GuangzhouChemistryJune，2009一水合邻菲罗啉的热化学性质肖圣雄，李强国，刘美艳，杨旭武，曾玲(I．湘南学院化学与生命科学系，湖南郴州423000；2．湖南师范大学无机实验室，湖南长沙410081；3．西北大学热化学研究室，陕西西安710069)摘要：用纯度为99．999％的量热基准苯甲酸标定了实验室建立的精密转动弹量热计，其能当量为18604．99±8．14J／K，测得一水合邻菲罗啉(phen·H2o)的燃烧能为-5757．4

2、5±2．53kJ／mol，换算成标准燃烧焓为一5759．93±2．53kJ／mol，进而计算出一水合邻菲罗啉的标准生成焓为-391．34±2．98kJ／mol。关键词：一水合邻菲罗啉；转动弹量热计；燃烧能；标准生成焓中图分类号：0642．3文献标识码：A文章编号：1009．220X(2009)02．0001．05邻菲罗啉(Cl2HsN2，简写为phen)，又称1，l0-菲罗啉，属稠杂环共轭的螯合配体，具有良好的配位特性，又是重要的有机合成反应中间体【l】，因而不光在晶体学中而且在分析测定、催化化学中起重要作用

3、。邻菲罗啉与金属离子形成的配合物可用于抗肿瘤药物、电子传递剂、DNA分子探针、非线性光学材料、超分子组装分子骨架、自旋交叉配合物等众多领域[2-51。至今大多数研究仅限于邻菲罗啉及其配合物的合成、性质及药理效果，对其燃烧能和标准生成焓的研究未见报道。本实验采用自制精密转动弹量热计对一水合邻菲罗啉的热化学性质进行了研究。该量热计与静止弹量热计比较有许多优点。首先，转动的结果起到了对弹液的搅拌作用，使弹内各部分溶液的浓度很快达到平衡。其次，促进了燃烧过程中某些副反应的进行，从而短期获得稳定的反应终态，使燃烧热测量

4、的精度显著提高。本研究所得的结果可完善邻菲罗啉的标准热力学数据，以满足化学研究与应用的需要。l实验1．1样品制备一水合邻菲罗啉，分析纯，含量大于99．5％，实验前用三次蒸馏水与乙醇的混合溶剂重结晶3次。产品经元素分析、熔点和IR光谱分析鉴定(见表1)，TG．DTG曲线佐证，在86．7～136．7℃收稿日期：2009-01-06半通讯联系人。李强国，教授，硕士导师，E-mail：liqiangguo@163．com基金项目：湖南省自然科学基金资助课题(08JJ3014)；湖南省教育厅资助课题(04C635)。作

5、者简介：肖圣雄(1975一)，男，湖南郴州人，讲师，从事热化学研究。2广州化学第34卷有一脱水吸热弱峰，伴随失重9．11％(理论值为9．O9％)；在136．7～282．8"C出现熔化分解的骨架断裂吸热峰。这些结果均与文献【6{】相一致，证明所得物质确为一水合邻菲罗啉纯品。用比重瓶以乙醇作参考测得其密度为1．10g／mI．，所测密度值用于把样品在空气中的质量校正到真空中的质量。元素分析用PE公司2400CHN元素分析仪；热重分析用PE公司TGA7热重分析仪；红外光谱用美国Nicolet公司AVATAR360红外

6、光谱仪；熔点测定用上海物理光学仪器厂WRX．1s显微热分析仪。表1一水合邻菲罗啉的熔点、元素分析及主要红外光谱吸收峰数据Table1Meltingpoint，elementaryanalysisandmajorIRspectradataofl，10-Phenanthrolinehydrate1．2仪器及实验步骤仪器使用自制RBC-2型精密转动弹量热计【9】。使用前用热值基准苯甲酸进行标定，精度为0．10％。实验步骤同文献1。燃烧反应的起始温度25．000+0．002"C，初始氧压2533．125kPa。l-3

7、量热计能当量的计算Qm+Gb+5．97V(1)：——△式中，量热计能当量，J／K。～苯甲酸的燃烧能，J。一苯甲酸质量，g。一镍铬点火丝的燃烧热，0．9J／cm。6一实际消耗点火丝的长度，cm。5．97一相当于1mL0．1000mol／LNaOH的硝酸的生成焓和溶解焓，J／mL。一终态弹溶液消耗0．1000mol／LNaOH的体积，mL。AzL校正后的温度升高值，K。1．4热交换校正值的计算热交换校正值用乌沙夫公式计算：△(aT+(+艺。)式中：A(txn—热交换校正值。一主期读数之数值。、一分别为初期和末期温

8、度变化率(温度降低时用正号)。于。和一分别为初期和末期量热计的平均值。一主期起始温度n-1读数。Tn一主期的最末一个温度读数。∑一主期读数除去末一个读数外所有读数之和。，=l第2期肖圣雄，等：一水合邻菲罗啉的热化学性质32结果与讨论2．1热量计能当量的标定RBC-2型精密转动弹量热计使用前用热值基准苯甲酸(纯度99．999％，标准氧弹条件下燃烧能为-264344-5．8J／g)进行标定，结果见表2。