肖卓炳,郭滿滿,郭瑞軻
(吉首大學(xué) 林產(chǎn)化工工程湖南省重點(diǎn)實(shí)驗室,湖南 張家界 427000)
摘 要:采用熱重-傅里葉紅外光譜聯(lián)用技術(shù)(TG-FT-IR)對杜仲中的兩種天然有機(jī)酸熊果酸和咖啡酸進(jìn)行了非等溫?zé)岱治?。結(jié)合量子化學(xué)GAMESS軟件分子模擬計算、熱失重和熱解逸出氣體紅外光譜分析,對兩種有機(jī)酸化學(xué)鍵的斷裂情況進(jìn)行了推斷和驗證。使用積分Coats-Redfern法、微分Achar法以及Malek法等3種熱分析動力學(xué)方法對熱重實(shí)驗數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析,推斷了各步分解最概然機(jī)理函數(shù),得到相應(yīng)的動力學(xué)參數(shù)--表觀活化能(Ea)和指前因子(A),并推斷其貯存期。研究表明,各步失重、分子模擬推斷和逸出氣體紅外光譜解析,這三者能夠?qū)岱纸膺^程的化學(xué)鍵斷裂情況進(jìn)行判斷;熊果酸的熱分解自236.8 ℃至431.2 ℃,且一步完成,為二維擴(kuò)散控制機(jī)制(圓柱形對稱型),符合Valensi方程,Ea為228.26 kJ/mol,lnA為39.56;咖啡酸在153.0 ℃后發(fā)生了兩步分解,第一步熱分解為二維擴(kuò)散控制機(jī)制,符合Jander方程,Ea1為111.28 kJ/mol,lnA1為25.78,而第二步熱分解為三維擴(kuò)散控制機(jī)制,符合Z.-L.-T.方程,Ea2為231.75 kJ/mol,lnA2為43.50;熊果酸和咖啡酸在室溫(25 ℃)的貯存期分別為4~5年和3年。
關(guān)鍵詞:熊果酸;咖啡酸;熱重-紅外聯(lián)用;熱降解機(jī)理;分解動力學(xué)
中圖分類號:TQ351;TQ460.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:0253-2417(2014)02-0033-07