王曉穎



摘 要
鄰氟苯胺是一種應用廣泛的化工原料,在對其進行質量檢測時要注意定性定量數據的分析。本文闡述了原料鄰氟苯胺的檢測過程,發現其雖然含量合格,但是折光率不合格,繼而又進行了核磁氫譜和碳譜的檢測,并詳細分析了檢測數據和圖譜,得到了此原料并非鄰氟苯胺,而是鄰甲苯胺的結論。同時又總結了影響檢測數據的幾個因素。
關鍵詞
鄰氟苯胺;含量;折光率;核磁
中圖分類號: TQ26 ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼: A
DOI:10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2020.19.069
0 引言
鄰氟苯胺作為一種有機合成中間體在含氟醫藥、農藥、獸藥、橡膠和染料行業有著廣泛應用。鄰氟苯胺可用于合成性能優良的熱敏染料FH-102,此染料可用于心腦電圖的記錄紙、傳真紙等的生產;也可做為氟哌酸、多氟哌酸合成所需中間體鄰二氟苯、3,4-二氟苯胺、3,4-二氟氯苯等合成的起始原料[1];亦能作為水稻稻瘟病特效殺菌劑Tebufloquin[2]以及高效除草劑氟噻乙草酯等合成的原料[3]。因鄰氟苯胺的重要作用,使得其在某公司化學試劑的研制和銷售中占有一定的比重,那么對于此產品的質量保證也顯得更加重要。本文就鄰氟苯胺的一次不合格來料的定性定量檢測,進行了詳細的闡述和分析。
1 鄰氟苯胺基本信息
別名:2-氟苯胺;鄰氨基氟苯;1-Amino-2-fluorobenzene
CAS:348-54-9
分子量:111.12
分子式:C6H6FN
結構式:
對鄰氟苯胺的技術規格要求如下:
外觀:無色至棕色澄清液體
含量:≥98.5%
折光率:1.54~1.543
2 鄰氟苯胺質量控制檢測過程
2.1 儀器
氣相色譜儀,Agilent 7820A(安捷倫科技有限公司),氫火焰離子化檢測器,色譜柱為毛細管柱,型號HP-5(5%苯基-甲基聚硅氧烷非極性柱),規格30m×0.32mm×0.25μm,最高使用溫度325℃。
折光儀,J257(美國魯道夫儀器公司),單波長(589nm)。
2.2 試劑
乙醇,AR,99.7%,上海麥克林生化科技有限公司
2.3 檢測方法
2.3.1 外觀
目測。取樣品10ml于25ml比色管中,在室溫(20~25℃)下進行目視觀察,樣品應為無色至棕色澄清的液體,無可見懸浮物或沉淀。
2.3.2 含量
氣相色譜法。色譜條件如下:
進樣口溫度:200℃;
柱溫:60℃(2min)-15℃/min-200℃(5min);
檢測器:250℃,FID;
氣流速:氮氣(載氣)30ml/min,氫氣25ml/min,空氣300ml/ min;
分流比:30:1
樣品配制:將1.5ml乙醇加入2ml一次性離心管中,滴一滴樣品在其中,超聲充分混勻,以進樣針吸取1μl溶液,在分流模式下手動進樣,記錄色譜圖,按照面積歸一化法測定樣品含量。
2.3.3 折光率
折光儀檢測。開機設置儀器恒溫20℃,用標準樣品(Refrac tometer Calibratiom Fluid,Code:1057B,Lot:110489校準值:1.57002±0.0001)進行校準后,滴2~3滴產品于樣品臺上,合上儀器蓋,按測量按鈕,待儀器顯示讀數后記錄其結果。
3 結果與分析
3.1 外觀
樣品為黃棕色澄清透明的液體,無肉眼可見懸浮物及沉淀,符合技術規格中外觀一項的要求,說明該批次鄰氟苯胺外觀合格。
3.2 含量
按照檢測方法進樣檢測,測得含量99.91%,譜圖如圖1所示。
從譜圖可知,樣品比較干凈,沒有大的雜質峰,含量是合格的。
3.3 折光率
按照檢測方法進行檢測,測得樣品折光率為1.5735,而技術規格中要求鄰氟苯胺的折光率應為1.54~1.543,即實測值不在規定范圍內。
氟原子半徑較小,形成的C-F鍵鍵長小,鍵能大;同時氟的電負性以及對核外電子的束縛性較強,使得其結構相對對稱,分子極性較低,氟的極化率小,所以多數含氟物折光率的值都較低,在實測中,有些甚至較之標準值還要偏低一些。此次測得該樣品的折光率比標準值偏高很多,是不符合常理的。折光率是液體物質純度和組成的重要參考數據,我們由氣相數據知道此樣品的含量是非常高的,那么折光率偏高則說明該樣品定性不合格。為了進一步精確定性,將樣品送至第三方檢測機構,以氘代氯仿為溶劑對該樣品進行了核磁氫譜和碳譜的檢測(以varian-400mr進行檢測)。譜圖如下所示:
圖2中1H NMR(400 MHz,CDCl3),δ:2.418(s,3H),3.786(s,2H),6.895-6.918(d,1H),7.070-7.108(t,1H),7.386-7.422(m,2H)。圖3中13C NMR(100 MHz,CDCl3),δ:17.868,115.5 21,119.027,122.846,127.585,131.055,145.477。分析上述兩圖得知,圖2在位移2.418處的單峰,應為脂肪族的氫,而鄰氟苯胺中并不存在這樣的氫;圖3中,出現了7個碳,多出來的位移17.868處的峰應為鏈狀脂肪族的碳原子,且此碳不與氧、氮、氟等雜原子相連,鄰氟苯胺中也不存在這樣的碳,結合圖2氫譜中所顯示的苯環及芳香胺的氫位置及個數,可以推斷出此樣品實際應為鄰甲苯胺。鄰甲苯胺的折光率為1.571-1.574,而樣品測得值為1.5735,進一步印證該樣品就是鄰甲苯胺純品而非鄰氟苯胺。
4 結論
鄰氟苯胺作為一種應用廣泛的化工原料,其合成與生產固然重要,但嚴格的檢測與分析更加重要,因為沒有質量保證的產品是難以得到推廣的。一些化學品與鄰氟苯胺的外觀等特性十分相似,檢測時要注意區分,重視產品的各項數據,不拘泥于技術規格中的檢測項要求,畢竟檢測的結果會受到人為因素、儀器因素、環境因素、方法因素[4]等的影響,在實際工作中要努力學習專業知識,提高檢測水平,優化檢驗設備和環境,敢于改進檢驗方法,使企業的產品質量得到不斷提高。
參考文獻
[1]付立民,李樹棟,秦瑩.鄰氟苯胺的合成[J].有機氟工業,1999(1):1-4.
[2]郝樹林,田俊峰等. Tebufloquin的合成與生物活性[J].農藥,2012(6):410-412.
[3]劉長令,王兆棟. 超高效除草劑氟噻乙草酯[J].精細與專用化學品,2002(2):19-20.
[4]李研.化工原料質量檢驗檢測問題分析[J].質量與檢測,2019(5):40-41.