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甲醛-2,4-二硝基苯肼衍生物的合成与定性定量分析

王向楠 王梅玲 任丹华 张艾蕊 周彦 王海 程斌

王向楠,王梅玲,任丹华,等. 甲醛-2,4-二硝基苯肼衍生物的合成与定性定量分析[J]. 计量科学与技术,2023, 67(5): 45-51 doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2022.0295
引用本文: 王向楠,王梅玲,任丹华,等. 甲醛-2,4-二硝基苯肼衍生物的合成与定性定量分析[J]. 计量科学与技术,2023, 67(5): 45-51 doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2022.0295
WANG Xiangnan, WANG Meiling, REN Danhua, ZHANG Airui, ZHOU Yan, WANG Hai, CHENG Bin. Synthesis of Formaldehyde-2,4-Dinitrophenylhydrazine Derivatives and its Qualitative and Quantitative Analysis[J]. Metrology Science and Technology, 2023, 67(5): 45-51. doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2022.0295
Citation: WANG Xiangnan, WANG Meiling, REN Danhua, ZHANG Airui, ZHOU Yan, WANG Hai, CHENG Bin. Synthesis of Formaldehyde-2,4-Dinitrophenylhydrazine Derivatives and its Qualitative and Quantitative Analysis[J]. Metrology Science and Technology, 2023, 67(5): 45-51. doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2022.0295

甲醛-2,4-二硝基苯肼衍生物的合成与定性定量分析

doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2022.0295
基金项目: 中国计量科学研究院基本科研业务费项目(AKYZZ2235)。
详细信息
    作者简介:

    王向楠(1998-),中国计量科学研究院在读研究生,研究方向:醛酮腙衍生物准确测量技术及标准物质研究,邮箱:2697273490@qq.com

    通讯作者:

    王海(1973-),中国计量科学研究院研究员,研究方向:环境计量、化学计量,邮箱: wanghai@nim.ac.cn

  • 中图分类号: TB99

Synthesis of Formaldehyde-2,4-Dinitrophenylhydrazine Derivatives and its Qualitative and Quantitative Analysis

  • 摘要: 醛酮类含氧挥发性有机物污染物的监测受到广泛关注和研究。针对基于高效液相色谱法测量甲醛时缺乏甲醛-2,4-二硝基苯腙标准物质的现状,开展了甲醛与2,4-二硝基苯肼衍生反应制备甲醛腙的合成方法研究以及产物甲醛腙的定性与定量分析研究。通过对反应时间、反应溶液酸度以及萃取次数等反应条件进行优化,获得了衍生反应的最优条件:反应时间为30 min、反应溶液pH值为2、萃取次数为6次。通过红外光谱法和气相色谱-质谱法对衍生产物进行了定性分析确认,采用高效液相色谱法对衍生产物进行了定量分析测定且评估了测量不确定度。结果表明:衍生制备的甲醛-2,4-二硝基苯腙与NIST标准谱库符合良好,且其纯度可达98%,不确定度优于1%,可作为标准物质研制的候选材料;建立的液相色谱法可以准确测量甲醛腙。该研究工作将为甲醛-2,4-二硝基苯腙等典型醛酮腙类标准物质的制备、定值及研制提供重要参考。
  • 图  1  衍生反应原理[17]

    Figure  1.  Principle of the derivatization reaction

    图  2  反应时间对衍生产物的影响

    Figure  2.  Effect of reaction time on the derivative products

    图  3  pH 值对衍生产物的影响

    Figure  3.  Impact of pH on the derivative products

    图  4  萃取次数对衍生产物的影响

    Figure  4.  Influence of the number of extractions on the derivative products

    图  5  合成的甲醛-2,4-二硝基苯腙的红外光谱图

    Figure  5.  Infrared spectra of the synthesized formaldehyde-2,4-dinitrophenylhydrazone

    图  6  Dr. E公司甲醛-2,4-二硝基苯腙纯品的红外光谱图

    Figure  6.  Infrared spectra of formaldehyde-2,4-dinitrophenylhydrazone from Dr. E company

    图  7  制备的甲醛-2,4-二硝基苯腙和谱库中甲醛腙的对比

    Figure  7.  Comparison of IR spectra of synthesized formaldehyde-2,4-dinitrophenylhydrazone with those in the spectral library

    图  8  制备的甲醛-2,4-二硝基苯腙的气相色谱图

    Figure  8.  Gas chromatogram of the synthesized formaldehyde-2,4-dinitrophenylhydrazone

    图  9  制备的甲醛-2,4-二硝基苯腙质谱图与NIST谱图对比

    Figure  9.  Comparison of mass spectra of synthesized formaldehyde-2,4-dinitrophenylhydrazone with the NIST mass spectral library

    图  10  甲醛-2,4-二硝基苯腙的紫外光谱图

    Figure  10.  Ultraviolet spectra of formaldehyde-2,4-dinitrophenylhydrazone

    图  11  甲醛-2,4-二硝基苯腙的高效液相色谱图

    Figure  11.  High performance liquid chromatography graph of formaldehyde-2,4-dinitrophenylhydrazone

    表  1  甲醛-2,4-二硝基苯腙的工作标准曲线信息

    Table  1.   Working standard curve information for formaldehyde-2,4-dinitrophenylhydrazone

    序号 甲醛腙浓度x(mg·L−1 峰面积Y(AU)
    1 0.1029 44384
    2 0.2051 83858
    3 1.0884 425029
    4 2.0262 787249
    5 4.0012 1550083
    一元线性回归方程:Y = 384910.694 x + 9485.342
    线性相关系数:R2 = 0.9999
    斜率:b=384910.694
    标准曲线残差的标准偏差: $ {S}_{ R}=5117.94186 $
    测得待测样品甲醛-2,4-二硝基苯腙的浓度: $ {C}_{0}=4.557\mathrm{m}\mathrm{g}/\mathrm{L} $
    待测样品的重复测定次数:P=6
    工作标准溶液的测定总次数:n=3×6=18
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2022-12-01
  • 录用日期:  2022-12-28
  • 修回日期:  2023-05-10
  • 网络出版日期:  2023-07-06
  • 刊出日期:  2023-05-31

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