留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

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
  • [1] 李瑞芬, 张秀尧, 张晓艺, 等. 高效液相色谱法测定冰鲜海产品中的甲醛[J]. 中国卫生检验杂志, 2021, 31(22): 2718-2719, 2724.
    [2] 张利平, 杨旭. 环境甲醛的监测方法[J]. 公共卫生与预防医学, 2018, 29(6): 78-82.
    [3] BARI M A, KINDZIERSKI W B. Ambient volatile organic compounds (VOCs) in communities of the Athabasca oil sands region: Sources and screening health risk assessment[J]. Environmental Pollution, 2018, 235: 602-614. doi: 10.1016/j.envpol.2017.12.065
    [4] ALTSHULLER A P. Assessment of the Contribution of Chemical Species to The Eye Irritation Potential of Photochemical Smog[J]. Journal of the Air Pollution Control Association, 1978, 28(6): 594-598. doi: 10.1080/00022470.1978.10470634
    [5] 高先池. 环境中醛、酮的分析检测及其前体物的光降解研究[D]. 青岛: 中国海洋大学, 2003.
    [6] 张艾蕊, 王海, 任丹华, 等. TXRF分析样品前处理方法研究进展及其在环境监测领域的应用[J]. 计量科学与技术, 2022, 66(10): 57-64.
    [7] 方思炀. 环境中醛酮类物质检测的方法研究[D]. 广州: 广州大学, 2020.
    [8] HEATH A A, VAITILINGOM M, EHRENHAUSER F S, et al. Determination of aldehydes and acetone in fog water samples via online concentration and HPLC[J]. Journal of Atmospheric Chemistry, 2015, 72(2): 165-182. doi: 10.1007/s10874-015-9312-6
    [9] ELVING P J, BENNETT C E. Polarographic Determination of Chloroacetaldehydes[J]. Analytical Chemistry, 1954, 26(10): 1572-1575. doi: 10.1021/ac60094a011
    [10] 肖海燕. 石化废水中醛、酮类有机化合物分析方法研究[D]. 邯郸: 河北工程大学, 2016.
    [11] SUMNER A L, SHEPSON P B, GRANNAS A M, et al. Atmospheric chemistry of formaldehyde in the Arctic troposphere at Polar Sunrise, and the influence of the snowpack[J]. Atmospheric Environment, 2002, 36(15-16): 2553-2562. doi: 10.1016/S1352-2310(02)00105-X
    [12] 卢迎红, 任甜. 固定污染源废气中醛酮类化合物测定方法研究[J]. 环境保护科学, 2022, 48(5): 127-133.
    [13] 杨嘉慧, 姚智锴, 侯军沛, 等. 高效液相色谱法测定土壤中的甲醛[J]. 山东化工, 2022, 51(9): 128-129.
    [14] 薛昆鹏, 俞灵钰, 任兴发, 等. 改进的固相萃取-高效液相色谱法测定土壤中15种醛酮类化合物[J]. 色谱, 2023, 41(3): 265-273.
    [15] 生态环境部. 固定污染源废气 醛、酮类化合物的测定 溶液吸收-高效液相色谱法: HJ 1153-2020[S]. 北京: 中国标准出版社, 2020.
    [16] 生态环境部. 环境空气 醛、酮类化合物的测定 溶液吸收-高效液相色谱法: HJ 1154-2020[S]. 北京: 中国标准出版社, 2020.
    [17] 张鹏, 周洁丹, 陈学劲, 等. 发动机尾气中醛酮化合物的检测与分析[J]. 汽车零部件, 2015(5): 16-19.
    [18] 李东芳. 水中甲醛、乙醛和丙烯醛的DNPH衍生化高效液相色谱测定[D]. 沈阳: 沈阳药科大学, 2003.
    [19] 李颖, 赵浩军, 刘飞, 等. 2, 4-二硝基苯肼柱前衍生-高效液相色谱法测定水中的微量乙醛[J]. 食品安全质量检测学报, 2019, 10(16): 5523-5527.
    [20] 杨巍. 高效液相色谱法测定室内空气甲醛含量的研究[D]. 大庆: 东北石油大学, 2015.
    [21] 马贺伟. 低分子醛酮类物质的GC-MS测定[J]. 皮革科学与工程, 2015, 25(6): 58-61.
    [22] 牟建. 紫外光谱法测定苯酚与苯胺和对苯二酚[J]. 环境科学与技术, 2011, 34(S1): 249-252.
    [23] 陆利敏. 儿茶酚胺类分子的光谱及活性位点的理论研究[D]. 贵阳: 贵州大学, 2022.
    [24] 黄新宇. 紫外光谱数据库的构造与初步研究[D]. 长沙: 中南大学, 2004.
    [25] 刘芬. 新型水杨醛类酰腙席夫碱及其铕、铽配合物的合成与性能研究[D]. 长沙: 湖南大学, 2013.
    [26] 林睿, 黄宗平, 赖莺, 等. 高效液相色谱法测定树脂工艺品中甲醛[J]. 分析试验室, 2013, 32(10): 63-66.
    [27] 彭锦峰, 刘景富, 吕爱华, 等. HPLC法测定食用香菇中的甲醛[J]. 分析试验室, 2005(4): 57-59.
    [28] 鄢家佳, 吴雨婷, 张静, 等. 柱前紫外衍生-高效液相色谱法快速测定水产品和水发食品中的甲醛[J]. 现代预防医学, 2014, 41(21): 3954-3956, 3998.
    [29] XUAN H D, KI-HYUN K. Evaluation of ternary mobile phases for the analysis of carbonyl compound derivatives using high-performance liquid chromatography[J]. The Scientific World Journal, 2011, 11: 1-19. doi: 10.1100/tsw.2011.4
    [30] 任丹华, 张艾蕊, 范冰奇, 等. 模拟汽油中痕量磷元素的ICP-OES和ICP-MS方法测定[J]. 化学试剂, 2020, 42(5): 527-532.
    [31] 王梅玲, 王海, 任丹华, 等. 铜铟镓硒薄膜元素含量的ICP-OES/ICP-MS分析[J]. 计量科学与技术, 2022, 66(12): 11-15, 45.
    [32] 任丹华, 张艾蕊, 王梅玲, 等. 异辛烷中硫元素含量标准物质研制[J]. 计量科学与技术, 2022, 66(12): 16-20.
  • 加载中
图(11) / 表(1)
计量
  • 文章访问数:  1160
  • HTML全文浏览量:  271
  • PDF下载量:  128
  • 被引次数: 0
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

目录

    /

    返回文章
    返回