Сравнение эффективности фотолиза фенола и парахлорфенола в различных растворителях Томский государственный университет Научный руководитель: Чайковская Ольга Николаевна, к.ф.-м.н. Целью данной работы является сравнение эффективности фотолиза фенола и парахлорфенола в различных растворителях. Спектры поглощения и флуоресценции регистрировались по стандартной методике на спектрофотометре “Specord M40” и спектрофлуориметре “Hitachi M850”. В качестве источников УФ и видимого света для проведения фотохимических исследований использовалась ртутная лампа высокого давления ОКН-11М. Время предварительного облучения варьировалось от 1 минуты до 80 минут. В данной работе использовали растворы фенола и парахлорфенола (концентрация 10 -3 моль/л) в воде, спирте, гексане.После 5 минут облучения полным светом ртутной лампой водного раствора п-хлорфенола в спектрах флуоресценции наблюдается появление полосы испускания в области 330 нм. Фотопродукт, излучающий в этой области, соответствует флуоресценции гидрохинона. Дальнейшее облучение ведет к распаду первичного фотопродукта через анионную форму гидрохинона в качестве промежуточного продукта (см. рис. 1, кривая 2?). Как видно из рисунка (см. рис 1), эффективность фотолиза парахлорфенола в воде превышает эффективность фотораспада водного раствора фенола. При первых минутах облучения спиртового раствора п-хлорфенола существенных изменений не наблюдается (см. рис. 1, кривая 1). После 10 минут облучения УФ светом в растворе зафиксировано образование о- и п-бензохинона, которые подтверждаются спектрами поглощения. Причем соотношения орто и пара изомеров одинаково. Гексан по сравнению со спиртом активнее способствует фототрансформации п-хлорфенола. Первые минуты облучения способствуют распаду п-хлорфенола, но с увеличением времени облучения скорость трансформации при действии УФ света замедляется (см. рис 1, кривая 3). Под действием УФ света фотолиз фенола в спирте протекает менее активно по сравнению с хлорзамещенным фенолом (см. рис 2, кривая 1). В данном случае более эффективно осуществляется фотораспад молекулы в воде (см. рис 2, кривая 2) по сравнению с гексаном. Участие в фотопревращениях п-хлорфенола и фенола в спирте и гексане ионных форм в спектрах флуоресценции не зафиксировано. По-видимому, механизм распада п-хлорфенола и фенола в гексане и спирте – радикальный. Увеличение эффективности распада п-хлорфенола в воде после облучения связано с многоканальным механизмом фототрансформации с участием ионных форм фенола [1].Таким образом, можем заключить, что в водном растворе п-хлорфенола эффективнее осуществляется фотораспад по ионному и радикальному механизмам. Первичным фотопродуктом его трансформации является гидрохинон, который при облучении также распадается. Тогда как в спирте и гексане хиноновые соединения образуются по радикальному механизму. Соотношение орто- и пара-продуктов после облучения зависят от растворителя: в гексане количество образовавшихся пара изомеров превышает количество орто изомеров, а в спирте - о- и п-бензохинонов одинаково. В воде фотораспад молекулы фенола также более эффективен. Скорость фотолиза фенола и п-хлорфенола в воде зависит от рН. Работа выполнена при финансовой поддержке Российского Фонда Фундаментальных исследований р98сибирь (№ 98-03-03059) и Грантом Минобразования Российской Федерации на 2001-2002 гг № Е 00-12.0-235. Список публикаций: [1] Сультимова Н.Б., Материалы 38 Международной научной студенческой конференции “Студент и научно-технический прогресс”: Тезисы. – Новосибирск. 53-54 (2000) |
(c) АСФ России, 2001 |