熊果酸和咖啡酸的热降解机理及其分解动力学研究(英文)

采用热重-傅里叶红外光谱联用技术(TG-FT-IR)对杜仲中的两种天然有机酸熊果酸和咖啡酸进行了非等温热分析。结合量子化学GAMESS软件分子模拟计算、热失重和热解逸出气体红外光谱分析,对两种有机酸化学键的断裂情况进行了推断和验证。使用积分Coats-Redfern法、微分Achar法以及Malek法等3种热分析动力学方法对热重实验数据进行了分析,推断了各步分解最概然机理函数,得到相应的动力学参数———表观活化能(Ea)和指前因子(A),并推断其贮存期。研究表明,各步失重、分子模拟推断和逸出气体红外光谱解析,这三者能够对热分解过程的化学键断裂情况进行判断;熊果酸的热分解自236.8℃至431.2℃,且一步完成,为二维扩散控制机制(圆柱形对称型),符合Valensi方程,Ea为228.26 kJ/mol,lnA为39.56;咖啡酸在153.0℃后发生了两步分解,第一步热分解为二维扩散控制机制,符合Jander方程,Ea1为111.28 kJ/mol,lnA1为25.78,而第二步热分解为三维扩散控制机制,符合Z.-L.-T.方程,Ea2为231.75 kJ/mol,lnA2为43.50;熊果酸和咖啡酸在室温(25℃)的贮存期分别为4~5年和3年。     

没食子酸的热稳定性研究

利用TG-DTG技术测得没食子酸在氮气气氛中不同升温速率下的热分解曲线,协同使用Achar法和Coats-Redfern法两种方法同时进行动力学处理,根据热分解的表观活化能(Ea)和指前因子(A)计算推断没食子酸的贮存期。随着升温速率的提高,没食子酸的热分解温度逐渐升高;没食子酸热分解三步的机理都是化学反应控制,对应的函数名称是反应级数方程;经Gaussian模拟和热重数据分析结合,没食子酸在第一步分解时,失去0.5个O原子;第二步分解时失去0.5个O原子和1个CO2;根据第一步热分解的Ea和A推断,在室温25℃下,没食子酸的贮存期为1.5～2年。     

盐酸石蒜碱的热降解机理及其分解动力学研究

利用热重-微分热重技术测得盐酸石蒜碱在氮气气氛中的热分解曲线,协同使用Achar 法和Coats- Redfern法两种方法同时进行动力学处理,根据热分解的表观活化能(Ea)和指前因子(A)计算推断石蒜碱的贮存期.盐酸石蒜碱晶体在154.9 ～233.9℃失去一分子H2O和一分子HCl转为石蒜碱,第二步分解(233.9～309.2℃)和第三步分解前半部分(α0.2-0.7,309.2～407.9℃)的机理都是化学反应控制,对应的函数名称是反应级数方程,反应级数n=2;第三步分解后半部分(α0.8-1.0,407.9～467.5℃)时为随机成核和随后生长控制机制,符合Avrami- Erofeev方程.经Gaussian模拟和热重数据结合分析,晶体在第二步分解时,失去1分子CO2;第三步分解分两个阶段完成,首先失去1分子CO2和1分子NH3,然后再释放出一分子的CH4;根据第二步热分解的表观活化能(Ea)和指前因子(A)推断,在室温25℃下,石蒜碱的贮存期为3a.     

米良1号猕猴桃新品系营养元素的变化规律及适宜含量的研究

按生长季节跟踪检测了米良一号新品系根、茎、叶及土壤内营养元素含量,初步明确了在年生长期内的变化规律:其中N、P、K、Ca、Mg含量为叶≥根≥茎;Cu、Zn、Fe、Mn含量为根≥茎≥叶,根据各元素含量的变化规律,提出了初步营养标准。     

热分析法研究青蒿素的纯度、热分解动力学及贮存期

利用差示扫描量热技术测得青蒿素在氮气气氛中不同升温速率下的热分析曲线,采用Van’t Hoff方程建立回归曲线求得青蒿素的纯度和熔点,使用Kissinger法、Flynn-Wall-Ozawa法和Phadnis法等3种方法同时进行动力学分析。根据热分解的表观活化能(Ea)和指前因子(A)计算推断青蒿素在室温下的贮存期。研究表明,随着升温速率的提高,青蒿素的热分解温度逐渐升高;青蒿素热分解的机理是二维扩散控制,对应的函数名称是Jander方程;经Gaussian模拟青蒿素的分子键级和原子电荷数,能够对190℃时分解产生3个化合物的机理进行验证吻合;根据青蒿素热分解的Ea和A推断,在室温25℃下,青蒿素的贮存期为3年。