一种鉴别三种苯三酚同分异构体的方法与流程

文档序号:12033293阅读:910来源:国知局
一种鉴别三种苯三酚同分异构体的方法与流程
本发明涉及一种鉴别区分方法,具体地说是一种四氮杂十四环二烯铜配合物[cul](clo4)2催化的非线性化学振荡体系对芳香族同分异构体1,2,3-苯三酚、1,2,4-苯三酚和1,3,5-苯三酚的鉴别方法。属于定性分析化学领域。
背景技术
:1,2,3-苯三酚、1,2,4-苯三酚和1,3,5-苯三酚具有相同的分子式,同属芳香族同分异构体,其结构如式(i)所示。彼此在各自的领域中扮演着举足轻重的角色。1,2,3-苯三酚用作分析试剂、还原剂及显影剂。1,2,4-苯三酚用作毛发染料中间体,其对环境有危害。1,3,5-苯三酚用途:1、检定锑、砷、铈、铬酸盐、铬、金、铁、汞、亚硝酸盐、锇、钯、锡、钒、香草素和木质素等,测定糠醛、戊糖、多缩戊糖、甲醇、水合氯醛、松节油、木质化细胞组织和胃液中的盐酸,骨标本的脱钙;2、使用间苯三酚对植物维管束进行染色可得到内部木质部红色,外部韧皮部绿色的染色结果。(i)由于1,2,3-苯三酚、1,2,4-苯三酚和1,3,5-苯三酚分子式相同、结构相近,使得一些物理和化学性质也相似,且三者中的部分异构体外观彼此也极为相似,导致三者难以彼此鉴别区分。目前虽然已有一些报道关于定量分析苯三酚浓度的方法,例如电化学分析法、气象色谱法、高效液相色谱法等。但是关于对1,2,3-苯三酚、1,2,4-苯三酚和1,3,5-苯三酚三种同分异构体的鉴别区分尚无报道。因此,迫切需要一种鉴定效果好且操作简便快速、结果容易判断的方法来鉴别这三种物质。技术实现要素:本发明旨在为芳香族同分异构体1,2,3-苯三酚、1,2,4-苯三酚和1,3,5-苯三酚提供一种新颖且方便快捷的鉴别区分方法,即以四氮杂十四环二烯铜配合物[cul](clo4)2催化的非线性化学振荡体系对1,2,3-苯三酚、1,2,4-苯三酚和1,3,5-苯三酚的鉴别方法,本鉴别方法是基于该配合物催化的非线性化学体系(即振荡体系)对芳香族同分异构体的敏锐响应而开发的一种电化学振荡体系法。其中,[cul](clo4)2中的l为5,7,7,12,14,14-六甲基-1,4,8,11-四氮杂十四-4,11-二烯。具体地说,是将相同浓度待鉴别样品分别加入到振荡体系中,根据待鉴别样品对振荡体系所产生的振荡响应(即振荡图谱的变化)不同,实现对待鉴别样品的定性分析。本发明解决技术问题,采用如下技术方案:本发明芳香族同分异构体1,2,3-苯三酚、1,2,4-苯三酚和1,3,5-苯三酚的鉴别方法,其特点在于:以二次蒸馏水为溶剂,配制待鉴别样品的溶液;应用“h2so4-nabro3-[cul](clo4)2-苹果酸”非线性化学振荡体系作为鉴别溶液,记录振荡体系的振荡图谱。在振荡产生的任意一个稳定的电位最低点处,向三组振荡体系中分别加入待鉴别样品的溶液,根据待鉴别样品对振荡体系所产生的振荡响应不同,实现对待鉴别样品的定性分析;所述待鉴别样品为1,2,3-苯三酚、1,2,4-苯三酚和1,3,5-苯三酚;向三组振荡体系中分别加入相同浓度的待鉴别样品的溶液,若加入待鉴别样品的溶液后振荡体系电位急剧下降,然后快速上升,形成一个向下的峰,其峰很窄且短(电位下降的幅度较小),则所述待鉴别样品为1,2,3-苯三酚;若加入待鉴别样品的溶液后振荡体系电位急剧下降,然后缓慢上升,形成一个向下的峰,其峰较宽且长(电位下降的幅度较大),则所述待鉴别样品为1,2,4-苯三酚;若加入待鉴别样品的溶液后振荡体系受到抑制,经过一段时间后恢复振荡(低浓度下,在抑制期内会出现几个较小振幅的微弱振荡),则所述待鉴别样品为1,3,5-苯三酚。其中振荡产生的任意一个稳定的电位最低点是指振荡产生的第3~15个电位最低点中的任意一个。本发明所称的四氮杂十四环二烯铜配合物是5,7,7,12,14,14-六甲基-1,4,8,11-四氮杂十四-4,11-二烯为配体的铜配合物,记作[cul](clo4)2,其结构如式(ii)所示,l即为5,7,7,12,14,14-六甲基-1,4,8,11-四氮杂十四-4,11-二烯。(ii)本发明中四氮杂大环催化剂起着至关重要的作用,其配置主要分为两个步骤:1)制备l·2hclo4;2)由l·2hclo4制备[cul](clo4)21)l·2hclo4的合成:该反应一直在冰浴条件下进行。在500ml的三颈瓶中加入98.5ml乙二胺,用滴液漏斗缓慢滴加126ml70%高氯酸,调节磁力搅拌器的搅拌速度为500r/min。最初的反应剧烈并伴有白烟产生,所以滴加速度控制在每5秒钟1滴,如果滴加太快溶液在漏斗底部形成冰柱而造成漏斗堵塞。随着反应进行白烟逐渐减少,反应的剧烈程度也逐渐缓和可以适当加快滴加速度,直到滴加完为止,得到透明的溶液。向该透明溶液加入224ml无水丙酮并剧烈搅拌,溶液很快变浑浊同时形成非常粘稠混合物。此时应当适当提高搅拌速度,调节搅拌速度为1000r/min,仍然在冰水浴的条件下保持2-3小时以便充分反应。最后得到乳黄色粘稠液,将所得粘稠液转移到布氏漏斗进行抽滤分离,并用丙酮充分洗涤,可得纯白色固体。将此纯白色固体在热的甲醇-水溶液中重结晶,用硅胶干燥剂真空干燥,得80g白色晶体,此白色晶体为l·2hclo4。参考文献:1.curtis,n.f.andhay,r.w.,j.chem.soc.,chem.commun.,1966,p.534.2.ganghu,panpanchen,weiwang,linhu,jimeisong,lingguangqiu,juansong,e1ectrochimicaacta,2007,vol.52,pp.7996-8002.3.linhu,ganghu,han-hongxu,j.ana1.chem.,2006,vol.61,no.10,pp.1021-1025.4.胡刚,中国科学技术大学博士论文,p25-27,合肥,2005年.2)由l·2hclo4制备[cul](clo4)2:分别加入19.5gcu(ac)24h2o与21g的l·2hclo4置于1000ml三颈瓶中,再加入500ml的甲醇。热水浴加热回流3-4小时后,出现红色沉淀。将红色沉淀过滤,滤液在热水浴上浓缩至原体积1/2-1/3,放置过夜。充分结晶后,可以得到红色晶体。将红色晶体转移至布氏漏斗用乙醇洗涤,在热的乙醇-水溶液中重结晶,真空干燥,可得约9g[cul](clo4)2红色晶体。参考文献:1.胡刚,中国科学技术大学博士论文,合肥,2005年.2.d.a.houseandn.f.curtis,transitionmealcomplexeswithalipaticschiffbases.v.copper(ii)andnickel(ii)complexesof1,3-propanediamineandtheirreationswithacetone[j]j.amer.chem.soc.,1964,86;223-225.本发明涉及的检测方法与现有技术的区别是,本发明应用“h2so4-nabro3-[cul](clo4)2-苹果酸”的振荡体系作为鉴别溶液,根据芳香族同分异构体1,2,3-苯三酚、1,2,4-苯三酚和1,3,5-苯三酚对该振荡体系所产生的敏锐响应的差异,进而实现对芳香族同分异构体的鉴别区分。芳香族同分异构体1,2,3-苯三酚、1,2,4-苯三酚和1,3,5-苯三酚在鉴别溶液中的可鉴别浓度范围为7.5×10-5-2.0×10-4mol/l,该可鉴别浓度范围是经试验确定的最优浓度范围,在该浓度范围内1,2,3-苯三酚、1,2,4-苯三酚和1,3,5-苯三酚对振荡产生响应的差异非常清晰明显,很容易即可实现鉴别。鉴别溶液(振荡体系)中各组分浓度如表1所示;经多次试验确定,鉴别溶液(振荡体系)中各组分的最佳浓度如表2所示:表1:振荡体系中各组分的浓度范围溴酸钠(mol/l)硫酸(mol/l)苹果酸(mol/l)[cul](clo4)2(mol/l)1.625×10-2-3.25×10-20.855-0.950.2-0.2253.04×10-3-3.3×10-3表2:振荡体系中各组分的最佳浓度溴酸钠(mol/l)硫酸(mol/l)苹果酸(mol/l)[cul](clo4)2(mol/l)0.016250.950.2253.04×10-3具体操作如下:1、按表1中溶度范围配制鉴别溶液,并记录该溶液电位随时间变化的e-t曲线即化学电位振荡图谱。首先,取一个50ml小烧杯中并放入大小合适的磁子,放在恒温磁力加热搅拌器上,保持搅拌速度在500r/min。向烧杯中加入振荡体系各组分溶液。把准备好的工作电极(铂电极)和参比电极(双盐桥甘汞电极)插入烧杯中,工作电极和参比电极通过放大器(instrumentamplifier)连接到数据采集器(go!link)然后再通过usb连接到电脑上。打开装有loggerlite软件的电脑,利用loggerlite软件对溶液电位随时间的变化情况进行实时采集(此时尚未加入待测试样),以作空白对照。向三组与空白对照实验中的各组分浓度相同的振荡体系中,在振荡产生的第3~15个稳定电位最低点中的任意一个电位最低点处,分别迅速加入待鉴别样品的溶液,根据待鉴别样品对振荡体系所产生的振荡响应不同,实现对待鉴别样品的定性分析。即:向三组振荡体系中分别加入相同浓度的待鉴别样品的溶液,若加入待鉴别样品的溶液后振荡体系电位急剧下降,然后快速上升,形成一个向下的峰,其峰很窄且短(电位下降的幅度较小),则所述待鉴别样品为1,2,3-苯三酚;若加入待鉴别样品的溶液后振荡体系电位急剧下降,然后缓慢上升,形成一个向下的峰,其峰较宽且长(电位下降的幅度较大),则所述待鉴别样品为1,2,4-苯三酚;若加入待鉴别样品的溶液后振荡体系受到抑制,经过一段时间后恢复振荡(低浓度下,在抑制期内会出现几个较小振幅的微弱振荡),则所述待鉴别样品为1,3,5-苯三酚。化学电位振荡图谱的基本参数包括:振荡振幅:在振荡过程中从一个最低电位到下一个最高电位之间的电位差值。振荡周期:在振荡过程中从一个最低(高)电位到下一个最低(高)电位所需时间。最高电位:稳定振荡时体系出现的电位最高点。最低电位:稳定振荡时体系出现的电位最低点。抑制时间(抑制期):加入待测液后,从振荡受抑制到完全恢复振荡所需时间。附图说明图1是实施例1中,未加入待鉴别样品时,鉴别溶液(振荡体系)的振荡图谱。图2、图3、图4是实施例1中,分别加入7.5×10-5mol/l1,2,3-苯三酚、1,2,4-苯三酚和1,3,5-苯三酚后,振荡体系所获得的振荡响应图谱。图5是实施例2中,未加入待鉴别样品时,鉴别溶液(振荡体系)的振荡图谱。图6、图7、图8是实施例2中,分别加入1.0×10-4mol/l1,2,3-苯三酚、1,2,4-苯三酚和1,3,5-苯三酚后,振荡体系所获得的振荡响应图谱。图9是实施例3中,未加入待鉴别样品时,鉴别溶液(振荡体系)的振荡图谱。图10、图11、图12是实施例3中,分别加入1.5×10-4mol/l1,2,3-苯三酚、1,2,4-苯三酚和1,3,5-苯三酚后,振荡体系所获得的振荡响应图谱。图13是实施例4中,未加入待鉴别样品时,鉴别溶液(振荡体系)的振荡图谱。图14、图15、图16是实施例4中,分别加入2.0×10-4mol/l1,2,3-苯三酚、1,2,4-苯三酚和1,3,5-苯三酚后,振荡体系所获得的振荡响应图谱。具体实施方式实施例1:本实施例按如下步骤验证本发明芳香族同分异构体1,2,3-苯三酚、1,2,4-苯三酚和1,3,5-苯三酚的鉴别方法的可行性:(1)配制溶液首先用98%的浓硫酸和蒸馏水配制0.95mol/l的硫酸作为储备液,然后用0.95mol/l的硫酸溶液作为溶剂分别配制0.65mol/l的溴酸钠溶液、2mol/l的苹果酸溶液、2.21×10-2mol/l的[cul](clo4)2溶液。同时以二次蒸馏水作溶剂,分别配制0.075mol/l1,2,3-苯三酚、1,2,4-苯三酚和1,3,5-苯三酚的溶液。(2)振荡图谱向50ml小烧杯中加入磁子,再依次加入29ml0.95mol/l硫酸溶液、1ml0.65mol/l的溴酸钠溶液、4.5ml2mol/l的苹果酸溶液,最后加入5.5ml2.21×10-2mol/l的[cul](clo4)2溶液,维持体系总体积为40ml,保证“h2so4-nabro3-[cul](clo4)2-苹果酸”振荡体系(鉴别溶液)中,各组分的摩尔浓度分别为硫酸0.95mol/l、溴酸钠0.01625mol/l、苹果酸0.225mol/l、[cul](clo4)23.04×10-3mol/l。用装有loggerlite程序的计算机来记录鉴别溶液电位随时间变化的振荡图谱。图1是在典型浓度下(硫酸0.95mol/l、溴酸钠0.01625mol/l、苹果酸0.225mol/l、[cul](clo4)23.04×10-3mol/l),上述鉴别溶液未加入待测试样的振荡图谱,以作空白对照。观察振荡溶液的颜色可以发现溶液的颜色不断的发生周期性变化:紫色-棕黄色-紫色,且电位也呈现周期性的变化。取第一组各组分浓度与上述浓度相同的鉴别溶液(硫酸0.95mol/l、溴酸钠0.01625mol/l、苹果酸0.225mol/l、[cul](clo4)23.04×10-3mol/l),在振荡图谱到达第6个电位最低点时,用移液枪加入40ul0.075mol/l1,2,3-苯三酚,使得其在鉴别溶液中的浓度为7.5×10-5mol/l,所得的振荡响应图谱如图2所示。取第二组各组分浓度与上述浓度相同的鉴别溶液,在振荡图谱到达第6个电位最低点时,用移液枪加入40ul0.075mol/l1,2,4-苯三酚,使得其在鉴别溶液中的浓度为7.5×10-5mol/l,所得的振荡响应图谱如图3所示。取第三组各组分浓度与上述浓度相同的鉴别溶液,在振荡图谱到达第6个电位最低点时,用移液枪加入40ul0.075mol/l1,3,5-苯三酚,使得其在鉴别溶液中的浓度为7.5×10-5mol/l,所得的振荡响应图谱如图4所示。(3)鉴别区分作为芳香族同分异构体1,2,3-苯三酚、1,2,4-苯三酚和1,3,5-苯三酚的因分子结构不同而对反应体系产生振荡响应的差异。由图2可知,与图1相比,1,2,3-苯三酚的加入,使振荡体系电位急剧下降,然后快速上升,形成一个向下的峰,其峰很窄且短(电位下降的幅度较小);而由图3可知,与图1相比,相同浓度的1,2,4-苯三酚的加入,使振荡体系电位急剧下降,然后缓慢上升,形成一个向下的峰,其峰较宽且长(电位下降的幅度较大);由图4可知,与图1相比,相同浓度的1,3,5-苯三酚的加入,使振荡体系受到抑制,经过一段时间后恢复振荡(低浓度下,在抑制期内会出现几个较小振幅的微弱振荡)。由上述鉴别实验可知,可根据振荡响应图谱的差异实现对1,2,3-苯三酚、1,2,4-苯三酚和1,3,5-苯三酚的鉴别区分。取事先配制的三个0.075mol/l的待鉴别样品的溶液(它们分别为1,2,3-苯三酚、1,2,4-苯三酚和1,3,5-苯三酚的溶液,但三者尚未区分),将它们分别标记为样品1、样品2、样品3;配制三组各组分浓度与上述浓度相同的鉴别溶液,分别采集相应的振荡图谱,并在第6个电位最低点处分别加入40ul0.075mol/l的样品1、样品2和样品3,使得它们在鉴别溶液中的浓度为7.5×10-5mol/l。分析比较可知:样品1的振荡图谱与图1相比较,样品1的加入使得使振荡体系电位急剧下降,然后快速上升,形成一个向下的峰,其峰很窄且短(电位下降的幅度较小),其与图2相对应,与图3、4不对应,因此样品1是1,2,3-苯三酚。样品2的振荡图谱与图1相比较,相同浓度的样品2的加入,使得振荡体系电位急剧下降,然后缓慢上升,形成一个向下的峰,其峰较宽且长(电位下降的幅度较大),其与图3相对应,与图2、4不对应,因此样品2是1,2,4-苯三酚。样品3的振荡图谱与图1相比较,相同浓度的样品3的加入,使得振荡体系受到抑制,经过一段时间后恢复振荡(低浓度下,在抑制期内会出现几个较小振幅的微弱振荡),其与图4相对应,与图2、3不对应,因此样品3是1,3,5-苯三酚。因此,根据振荡响应图谱的差异,,实现了对同分异构体1,2,3-苯三酚、1,2,4-苯三酚和1,3,5-苯三酚的鉴别区分。实施例2:本实施例按如下步骤验证本发明芳香族同分异构体1,2,3-苯三酚、1,2,4-苯三酚和1,3,5-苯三酚的鉴别方法的可行性:(1)配制溶液首先用98%的浓硫酸和蒸馏水配制0.95mol/l的硫酸作为储备液,然后用0.95mol/l的硫酸溶液作为溶剂分别配制0.65mol/l的溴酸钠溶液、2mol/l的苹果酸溶液、2.21×10-2mol/l的[cul](clo4)2溶液。同时以二次蒸馏水作溶剂,分别配制0.1mol/l1,2,3-苯三酚、1,2,4-苯三酚和1,3,5-苯三酚的溶液。(2)振荡图谱向50ml小烧杯中加入磁子,再依次加入25ml0.95mol/l硫酸溶液、4ml二次蒸馏水、1ml0.65mol/l的溴酸钠溶液、4.5ml2mol/l的苹果酸溶液,最后加入5.5ml2.21×10-2mol/l的[cul](clo4)2溶液,维持体系总体积为40ml,保证“h2so4-nabro3-[cul](clo4)2-苹果酸”振荡体系(鉴别溶液)中,各组分的摩尔浓度分别为硫酸0.855mol/l、溴酸钠0.01625mol/l、苹果酸0.225mol/l、[cul](clo4)23.04×10-3mol/l。用装有loggerlite程序的计算机来记录鉴别溶液电位随时间变化的振荡图谱。图5是上述鉴别溶液(硫酸0.855mol/l、溴酸钠0.01625mol/l、苹果酸0.225mol/l、[cul](clo4)23.04×10-3mol/l),未加入待测试样的振荡图谱,以作空白对照。观察振荡溶液的颜色可以发现溶液的颜色不断的发生周期性变化:紫色-棕黄色-紫色,且电位也呈现周期性的变化。取第一组各组分浓度与上述浓度相同的鉴别溶液(硫酸0.855mol/l、溴酸钠0.01625mol/l、苹果酸0.225mol/l、[cul](clo4)23.04×10-3mol/l),在振荡图谱到达第6个电位最低点时,用移液枪加入40ul0.1mol/l1,2,3-苯三酚,使得其在鉴别溶液中的浓度为1.0×10-4mol/l,所得的振荡响应图谱如图6所示。取第二组各组分浓度与上述浓度相同的鉴别溶液,在振荡图谱到达第6个电位最低点时,用移液枪加入40ul0.1mol/l1,2,4-苯三酚,使得其在鉴别溶液中的浓度为1.0×10-4mol/l,所得的振荡响应图谱如图7所示。取第三组各组分浓度与上述浓度相同的鉴别溶液,在振荡图谱到达第6个电位最低点时,用移液枪加入40ul0.1mol/l1,3,5-苯三酚,使得其在鉴别溶液中的浓度为1.0×10-4mol/l,所得的振荡响应图谱如图8所示。(3)鉴别区分作为芳香族同分异构体1,2,3-苯三酚、1,2,4-苯三酚和1,3,5-苯三酚的因分子结构不同而对反应体系产生振荡响应的差异。由图6可知,与图5相比,1,2,3-苯三酚的加入,使振荡体系电位急剧下降,然后快速上升,形成一个向下的峰,其峰很窄且短(电位下降的幅度较小);而由图7可知,与图5相比,相同浓度的1,2,4-苯三酚的加入,使振荡体系电位急剧下降,然后缓慢上升,形成一个向下的峰,其峰较宽且长(电位下降的幅度较大);由图8可知,与图5相比,相同浓度的1,3,5-苯三酚的加入,使振荡体系受到抑制,经过一段时间后恢复振荡(低浓度下,在抑制期内会出现几个较小振幅的微弱振荡)。由上述鉴别实验可知,可根据振荡响应图谱的差异实现对1,2,3-苯三酚、1,2,4-苯三酚和1,3,5-苯三酚的鉴别区分。取事先配制的三个0.1mol/l的待鉴别样品的溶液(它们分别为1,2,3-苯三酚、1,2,4-苯三酚和1,3,5-苯三酚的溶液,但三者尚未区分),将它们分别标记为样品1、样品2、样品3;配制三组各组分浓度与上述浓度相同的鉴别溶液,分别采集相应的振荡图谱,并在第6个电位最低点处分别加入40ul0.1mol/l的样品1、样品2和样品3,使得它们在鉴别溶液中的浓度为1.0×10-4mol/l。分析比较可知:样品1的振荡图谱与图5相比较,样品1的加入使得振荡体系电位急剧下降,然后快速上升,形成一个向下的峰,其峰很窄且短(电位下降的幅度较小),其与图6相对应,与图7、8不对应,因此样品1是1,2,3-苯三酚。样品2的振荡图谱与图5相比较,相同浓度的样品2的加入,使得振荡体系电位急剧下降,然后缓慢上升,形成一个向下的峰,其峰较宽且长(电位下降的幅度较大),其与图7相对应,与图6、8不对应,因此样品2是1,2,4-苯三酚。样品3的振荡图谱与图5相比较,相同浓度的样品3的加入,使得振荡体系受到抑制,经过一段时间后恢复振荡(低浓度下,在抑制期内会出现几个较小振幅的微弱振荡),其与图8相对应,与图6、7不对应,因此样品3是1,3,5-苯三酚。因此,根据振荡响应图谱的差异,实现了对同分异构体1,2,3-苯三酚、1,2,4-苯三酚和1,3,5-苯三酚的鉴别区分。实施例3:本实施例按如下步骤验证本发明芳香族同分异构体1,2,3-苯三酚、1,2,4-苯三酚和1,3,5-苯三酚的鉴别方法的可行性:(1)配制溶液首先用98%的浓硫酸和蒸馏水配制0.95mol/l的硫酸作为储备液,然后用0.95mol/l的硫酸溶液作为溶剂分别配制0.65mol/l的溴酸钠溶液、2mol/l的苹果酸溶液、2.21×10-2mol/l的[cul](clo4)2溶液。同时以二次蒸馏水作溶剂,分别配制0.15mol/l1,2,3-苯三酚、1,2,4-苯三酚和1,3,5-苯三酚的溶液。(2)振荡图谱向50ml小烧杯中加入磁子,再依次加入28ml0.95mol/l硫酸溶液、2ml0.65mol/l的溴酸钠溶液、4ml2mol/l的苹果酸溶液,最后加入6ml2.21×10-2mol/l的[cul](clo4)2溶液,维持体系总体积为40ml,保证“h2so4-nabro3-[cul](clo4)2-苹果酸”振荡体系(鉴别溶液)中,各组分的摩尔浓度分别为硫酸0.95mol/l、溴酸钠0.0325mol/l、苹果酸0.2mol/l、[cul](clo4)23.3×10-3mol/l。用装有loggerlite程序的计算机来记录鉴别溶液电位随时间变化的振荡图谱。图9是上述鉴别溶液(硫酸0.95mol/l、溴酸钠0.0325mol/l、苹果酸0.2mol/l、[cul](clo4)23.3×10-3mol/l),未加入待测试样的振荡图谱,以作空白对照。观察振荡溶液的颜色可以发现溶液的颜色不断的发生周期性变化:紫色-棕黄色-紫色,且电位也呈现周期性的变化。取第一组各组分浓度与上述浓度相同的鉴别溶液(硫酸0.95mol/l、溴酸钠0.0325mol/l、苹果酸0.2mol/l、[cul](clo4)23.3×10-3mol/l),在振荡图谱到达第6个电位最低点时,用移液枪加入40ul0.15mol/l1,2,3-苯三酚,使得其在鉴别溶液中的浓度为1.5×10-4mol/l,所得的振荡响应图谱如图10所示。取第二组各组分浓度与上述浓度相同的鉴别溶液,在振荡图谱到达第6个电位最低点时,用移液枪加入40ul0.15mol/l1,2,4-苯三酚,使得其在鉴别溶液中的浓度为1.5×10-4mol/l,所得的振荡响应图谱如图11所示。取第三组各组分浓度与上述浓度相同的鉴别溶液,在振荡图谱到达第6个电位最低点时,用移液枪加入40ul0.15mol/l1,3,5-苯三酚,使得其在鉴别溶液中的浓度为1.5×10-4mol/l,所得的振荡响应图谱如图12所示。(3)鉴别区分作为芳香族同分异构体1,2,3-苯三酚、1,2,4-苯三酚和1,3,5-苯三酚的因分子结构不同而对反应体系产生振荡响应的差异。由图10可知,与图9相比,1,2,3-苯三酚的加入,使振荡体系电位急剧下降,然后快速上升,形成一个向下的峰,其峰很窄且短(电位下降的幅度较小);而由图11可知,与图9相比,相同浓度的1,2,4-苯三酚的加入,使振荡体系电位急剧下降,然后缓慢上升,形成一个向下的峰,其峰较宽且长(电位下降的幅度较大);由图12可知,与图9相比,相同浓度的1,3,5-苯三酚的加入,使振荡体系受到抑制,经过一段时间后恢复振荡。由上述鉴别实验可知,可根据振荡响应图谱的差异实现对1,2,3-苯三酚、1,2,4-苯三酚和1,3,5-苯三酚的鉴别区分。取事先配制的三个0.15mol/l的待鉴别样品的溶液(它们分别为1,2,3-苯三酚、1,2,4-苯三酚和1,3,5-苯三酚的溶液,但三者尚未区分),将它们分别标记为样品1、样品2、样品3;配制三组各组分浓度与上述浓度相同的鉴别溶液,分别采集相应的振荡图谱,并在第6个电位最低点处分别加入40ul0.15mol/l的样品1、样品2和样品3,使得它们在鉴别溶液中的浓度为1.5×10-4mol/l。分析比较可知:样品1的振荡图谱与图9相比较,样品1的加入使得振荡体系电位急剧下降,然后快速上升,形成一个向下的峰,其峰很窄且短(电位下降的幅度较小),其与图10相对应,与图11、12不对应,因此样品1是1,2,3-苯三酚。样品2的振荡图谱与图9相比较,相同浓度的样品2的加入,使得振荡体系电位急剧下降,然后缓慢上升,形成一个向下的峰,其峰较宽且长(电位下降的幅度较大),其与图11相对应,与图10、12不对应,因此样品2是1,2,4-苯三酚。样品3的振荡图谱与图9相比较,相同浓度的样品3的加入,使得振荡体系受到抑制,经过一段时间后恢复振荡,其与图12相对应,与图10、11不对应,因此样品3是1,3,5-苯三酚。因此,根据振荡响应图谱的差异,,实现了对同分异构体1,2,3-苯三酚、1,2,4-苯三酚和1,3,5-苯三酚的鉴别区分。实施例4:本实施例按如下步骤验证本发明芳香族同分异构体1,2,3-苯三酚、1,2,4-苯三酚和1,3,5-苯三酚的鉴别方法的可行性:(1)配制溶液首先用98%的浓硫酸和蒸馏水配制0.95mol/l的硫酸作为储备液,然后用0.95mol/l的硫酸溶液作为溶剂分别配制0.65mol/l的溴酸钠溶液、2mol/l的苹果酸溶液、2.21×10-2mol/l的[cul](clo4)2溶液。同时以二次蒸馏水作溶剂,分别配制0.2mol/l1,2,3-苯三酚、1,2,4-苯三酚和1,3,5-苯三酚的溶液。(2)振荡图谱向50ml小烧杯中加入磁子,再依次加入29ml0.95mol/l硫酸溶液、1ml0.65mol/l的溴酸钠溶液、4.5ml2mol/l的苹果酸溶液,最后加入5.5ml2.21×10-2mol/l的[cul](clo4)2溶液,维持体系总体积为40ml,保证“h2so4-nabro3-[cul](clo4)2-苹果酸”振荡体系(鉴别溶液)中,各组分的摩尔浓度分别为硫酸0.95mol/l、溴酸钠0.01625mol/l、苹果酸0.225mol/l、[cul](clo4)23.04×10-3mol/l。用装有loggerlite程序的计算机来记录鉴别溶液电位随时间变化的振荡图谱。图13是在典型浓度下(硫酸0.95mol/l、溴酸钠0.01625mol/l、苹果酸0.225mol/l、[cul](clo4)23.04×10-3mol/l),上述鉴别溶液未加入待测试样的振荡图谱,以作空白对照。观察振荡溶液的颜色可以发现溶液的颜色不断的发生周期性变化:紫色-棕黄色-紫色,且电位也呈现周期性的变化。取第一组各组分浓度与上述浓度相同的鉴别溶液(硫酸0.95mol/l、溴酸钠0.01625mol/l、苹果酸0.225mol/l、[cul](clo4)23.04×10-3mol/l),在振荡图谱到达第4个电位最低点时,用移液枪加入40ul0.2mol/l1,2,3-苯三酚,使得其在鉴别溶液中的浓度为2.0×10-4mol/l,所得的振荡响应图谱如图14所示。取第二组各组分浓度与上述浓度相同的鉴别溶液,在振荡图谱到达第4个电位最低点时,用移液枪加入40ul0.2mol/l1,2,4-苯三酚,使得其在鉴别溶液中的浓度为2.0×10-4mol/l,所得的振荡响应图谱如图15所示。取第三组各组分浓度与上述浓度相同的鉴别溶液,在振荡图谱到达第4个电位最低点时,用移液枪加入40ul0.2mol/l1,3,5-苯三酚,使得其在鉴别溶液中的浓度为2.0×10-4mol/l,所得的振荡响应图谱如图16所示。(3)鉴别区分作为芳香族同分异构体1,2,3-苯三酚、1,2,4-苯三酚和1,3,5-苯三酚的因分子结构不同而对反应体系产生振荡响应的差异。由图14可知,与图13相比,1,2,3-苯三酚的加入,使振荡体系电位急剧下降,然后快速上升,形成一个向下的峰,其峰很窄且短(电位下降的幅度较小);而由图15可知,与图13相比,相同浓度的1,2,4-苯三酚的加入,使振荡体系电位急剧下降,然后缓慢上升,形成一个向下的峰,其峰较宽且长(电位下降的幅度较大);由图16可知,与图13相比,相同浓度的1,3,5-苯三酚的加入,使振荡体系受到抑制,经过一段时间后恢复振荡。由上述鉴别实验可知,可根据振荡响应图谱的差异实现对1,2,3-苯三酚、1,2,4-苯三酚和1,3,5-苯三酚的鉴别区分。取事先配制的三个0.2mol/l的待鉴别样品的溶液(它们分别为1,2,3-苯三酚、1,2,4-苯三酚和1,3,5-苯三酚的溶液,但三者尚未区分),将它们分别标记为样品1、样品2、样品3;配制三组各组分浓度与上述浓度相同的鉴别溶液,分别采集相应的振荡图谱,并在第4个电位最低点处分别加入40ul0.2mol/l的样品1、样品2和样品3,使得它们在鉴别溶液中的浓度为2.0×10-4mol/l。分析比较可知:样品1的振荡图谱与图13相比较,样品1的加入使得振荡体系电位急剧下降,然后快速上升,形成一个向下的峰,其峰很窄且短(电位下降的幅度较小),其与图14相对应,与图15、16不对应,因此样品1是1,2,3-苯三酚。样品2的振荡图谱与图13相比较,相同浓度的样品2的加入,使得振荡体系电位急剧下降,然后缓慢上升,形成一个向下的峰,其峰较宽且长(电位下降的幅度较大),其与图15相对应,与图14、16不对应,因此样品2是1,2,4-苯三酚。样品3的振荡图谱与图13相比较,相同浓度的样品3的加入,使得振荡体系受到抑制,经过一段时间后恢复振荡,其与图16相对应,与图14、15不对应,因此样品3是1,3,5-苯三酚。因此,根据振荡响应图谱的差异,实现了对同分异构体1,2,3-苯三酚、1,2,4-苯三酚和1,3,5-苯三酚的鉴别区分。由以上实施例可以看出,更小或更大浓度的1,2,3-苯三酚、1,2,4-苯三酚和1,3,5-苯三酚也可以通过本发明方法进行鉴别。当前第1页12
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