第49卷第2期2019年6月杭州化工HANGZHOU CHEMICAL INDUSTRYVol.49No.2Jun.2019联苯变温红外光谱研究王欣，于卉,李玉贤，刘旭,刘晓珊，王雨，邢玉超，于宏伟（石家庄学院化工学院，河北石家庄050035）摘要:采用红外光谱技术开展了联苯的分子结构研究。
实验发现：联苯的红外吸收模式主要包括：C_H伸缩振动（叫啊昨），C=C伸缩振动（比=<：点问J,C—H面外弯曲振动（和联苯骨架面外弯曲振动（&等。
采用变温红外光谱技术，进一步开展了温度变化对联苯分子结构的影响研究。
实验发现，随着测定温度的升高，联苯的化学结构发生改变，而343K是联苯晶体结构改变的临界温度，并进一步研究了其相变机理。
该项研究拓展了变温红外光谱技术在有机材料（联苯）热稳定性的应用研究范围。
关键词:联苯;红外光谱；变温红外光谱；结构doi:10.13752/j.issn.1007-2217.2019.02.003联苯（分子式为C12H10,CAS登记号202-163-5）是重要的有机化工中间体，广泛用于医药、农药、染料等领域⑴。
此外，联苯及其衍生物还是液晶材料的重要组成单体03〕,其结构及热稳性研究具有重要的理论研究价值。
联苯在室温下为白色晶状固体（其熔点为343K）,而不同温度下，联苯的理化性能会发生改变，相关研究却少见报道。
变温红外光谱技术广泛应用于有机物热稳定性研究「“J。
因此，本文以联苯为模板化合物，开展了红外及变温红外光谱研究，来进一步探索温度变化对联苯结构及热稳定性的影响。
1实验部分1.1材料与仪器实验材料：联苯，国药集团上海化学试剂有限公司。
实验仪器:Spectrum100型红外光谱仪，美国PE 公司；Golden Gate型单反射变温附件，英国Specac 公司；WEST6100+型变温控件，英国Specac公司。
1.2实验方法每次实验以空气为背景，对信号进行8次扫描累加，测温范围303-393K,变温步长5K。
一维及二阶导数红外光谱数据采用PE公司Spectrum v6.3.5操作软件获得。
2结果与讨论2.1联苯红外光谱研究首先开展了联苯的一维红外光谱［图1（a）］及二阶导数红外光谱［图1（b）］研究。
根据文献报道卩3062cm"（"cTM仙t）和3034 cm-'（p c^2w）频率处的红外吸收峰归属于联苯分子C H伸缩振动模式（“CTHJiphmyl）；1598Cm~'（l*C=C-l-l>i|>l»nyl）、1570crrr"（“c=G2-DipiE）、1478cm_l（1429 cm-Uc=gMm）频率处的红外吸收峰归属于联苯分子C=C伸缩振动模式O c=sht）;725cnr1频率处的红外吸收峰归属于联苯分子C-H面外弯曲振动模式（比_ ,而694cm-1频率处的红外吸收峰归属于联苯分子骨架面外弯曲振动模式（E wiw-sme”）。
相关光谱信息见表102.2联苯变温红外光谱研究由于联苯的熔点为343K,因此本文主要在303〜338K（联苯相变前）、338〜348K（联苯相变过程中）及348〜393K（联苯相变后）3个温度区间内，分别开展联苯变温红外光谱的研究，并进一步探索温度变化对联苯分子结构的影响。
2.2.1相变前联苯变温红外光谱研究2.2.1.13200-2800cm"频率范围相变前，联苯在3200〜2800cm-'频率范围内的变温红外光谱如图2所示。
收稿日期:2018-10-30基金项目：石家庄市科学技术研究再发展计划课题（171501232A ）•8•杭州化工第49卷波数/cm」联苯一维红外光谱波数/cnr"联苯二阶导数红外光谱波数/cm"联苯二阶导数变温红外光谱图2相变前联苯变温红外光谱(3200〜2800cnr1)在3200—2800cm"频率范围内，开展了相变前联苯的一维变温红外光谱的研究[图2(a)],实验发现：随着测定温度的升高，联苯的比卡皿和％—对应的红外吸收强度降低，但相应的红外吸收频率出现了红移现象；而进一步研究了相变前联苯的二阶导数变温红外光谱[图2(b)],则得到了同样的红外光谱信息。
相关光谱数据见表2O2.2.1.21600〜1400cm"频率范围相变前，联苯在1600-1400cm-'频率范围内的变温红外光谱如图3所示。
图1联苯红外光谱(303K)表1联苯红外光谱数据(303K)联苯分子官能团联苯一维红外光谱吸收频率/cm"联苯二阶导数红外光谱吸收频率/cm」H-1-Oiphwl30623063 *4：—H-2-Diphrnyl3034303415981597 ,/C=C-2-Di f*my1157015701478147814291429725725 ^Diphmyi-Su4rton694694联苯一维变温红外光谱波数/cm"联苯二阶导数变温红外光谱图3相变前联苯变温红外光谱(1600-1400cnr1)第2期王欣,等:联苯变温红外光谱研究•9•在1600-1400cm-1频率范围内，开展了相变前联苯的变温一维红外光谱的研究[图3(a)],研究发现:随着测定温度的升高，联苯的％K-oipbT(包括:^C=C-l-DiphenyH %=G2-Diphenyl、％=C-MDiphenyl和^C=C4-Diphenyl)对应的红外吸收强度减小，而对应的红外吸收频率出现了红移现象。
进一步研究了相变前联苯的变温二阶导数红外光谱[图3 (b)],则得到了同样的红外光谱信息。
相关光谱数据见表2。
2.2.1.3750—650cm"频率范围相变前，联苯在750〜650cm"频率范围内的变温红外光谱如图4所示。
联苯一维变温红外光谱图4相变前联苯变温红外光谱(750-650cm-1)在750-650cm-'频率范围内，进一步开展了相变前联苯的变温一维红外光谱的研究工作[图4(a)],实验发现：随着测定温度的升高，联苯的比-h•-冋I和叫TZ”对应的红外吸收强度降低，而对应的红外吸收频率出现了蓝移现象。
进一步研究了相变前联苯的变温二阶导数红外光谱[图4(b)],则得到了同样的红外光谱信息。
相关光谱数据见表2。
由表2数据可知,相变前，随着测定温度的升高,联苯主要官能团(比―WDiphenyl、"C=GDifte>yl、°C—H-Diphenyl和表2联苯变温红外光谱数据(303〜338K)联苯分子官能团联苯一维红外光谱吸收频率/cm“303K(338K)联苯二阶导数红外光谱吸收频率/cm"303K(338K)^C—H-1-Diphenyl3062(3061)J3063(3062)J^C—H-2-Diphaiyl3034(3033)I3034(3033)j^C=C-l-Di|4wiyl1598(1597)i1597(1597)! "CzXQ-Diphmyl1570(1569)I1570(1569)j^Cz^C-S-DijiHiyl1478(1477)I1478(1477)1^CrX-4-Diphaiyl1429(1429)I1429(1429)1^C—H-Dif*awi725(726)i725(725)!694(694)i694(694)!注：1代表随着测定温度的升高，联苯对应的官能团红外吸收强度降低,下同。
沐曲旳对应的红外吸收频率、峰型均没有明显变化,但相应的红外吸收强度降低。
实验证明，相变前联苯的化学结构基本稳定。
2.2.2相变过程中联苯变温红外光谱研究2.2.2.13200〜2800cm"频率范围相变过程中，联苯在3200-2800cm-'频率范围内的变温红外光谱如图5所示。
联苯一维变温红外光谱波数/cm」联苯二阶导数变温红外光谱图5相变过程中联苯变温红外光谱(3200-2800cnf1)首先开展了相变过程中联苯的变温一维红外光谱的研究[图5(a)],实验发现：随着测定温度的升•10.杭州化工第49卷咼，联本的比-和VcT*2-DiphoM对应的红外吸收强度明显下降，而对应的红外吸收频率出现了红移现象。
而进一步研究了相变过程中联苯的变温二阶导数红外光谱[图5(b)],则得到了同样的红外光谱信息。
相关光谱数据见表3。
2.2.2.21600-1400cm-1频率范围相变过程中，联苯在1600〜1400cnr1频率范围内的变温红外光谱如图6所示。
波数/cm"联苯一维变温红外光谱联苯二阶导数变温红外光谱图6相变过程中联苯变温红外光谱(1600-1400cm-1)首先开展了相变过程中联苯的一维变温红外光谱的研究[图6(a)],实验发现:随着测定温度的升高,联本的包括：1-Diphenyl、叱=02-口问"、"c=C-34)iphenyl 和对应的红外吸收强度降低。
随着测定温度的升咼，联本的^C=C-l-Di|>l«-nyl和=C-2-niphenyl对应的红外吸收频率出现了红移现象，而联苯的和哙"“如⑷对应的红外吸收频率出现了明显的蓝移现象。
进一步研究了相变过程中联苯的二阶导数变温红外光谱[图6(b)],发现随着测定温度的升高,联苯的”C=3-Diphenyl、"c=C-2-Diphaiyl和C-4-Diphenyl对应的红外吸收强度降低，而哙对应的红外吸收强度增加。
随着测定温度的升高,联苯的址=05("和“CPDiph血对应的红外吸收频率出现了红移现象,而联苯的y E 和比=C4■时^对应的红外吸收频率出现了明显的蓝移现象。
相关光谱数据见表3。
2.2.2.3750〜650cnr1频率范围相变过程中,联苯在750〜650cm-'频率范围内的变温红外光谱如图7所示。
联苯-维变温红外光谱联苯二阶导数变温红外光谱图7相变过程中联苯变温红外光谱(750〜650cm")首先开展了相变过程中联苯的一维变温红外光谱的研究[图7(a)],实验发现:随着测定温度的升高，固相联苯的对应的红外吸收峰趋于消失，而高频处发现了一个新的红外吸收峰，是液相联苯的6曲吶％』畑对应的红外吸收峰，而343K是一个临界温度，在临界温度下，同时存在着固相联苯及液相联苯8U,对应的红外吸收峰。
而随着测定温度的升高，联苯对应的红外吸收峰强度减少，相应的红外吸收频率出现了明显的蓝移现象。
进一步研究了相变过程中联苯的二阶导数变温红外光谱[图7(b)],联苯比h对应的红外吸收强度减少，而对应的红外吸收强度增加。