伏安法测定质子惰性溶剂中Br(?)nsted-Lowry酸和碱强度的方法

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酸-碱解离常数(pKa和pKb)是重要的物理化学参数之一。许多有机化合物具有酸性或碱性官能团,它们对其物理化学和生物化学性质具有强烈的影响。目前,大部分化合物在水液中的pKa和pKb值已经被测定。然而,在非水溶剂中物质的酸-碱解离常数的测定较少报道,随着二甲基亚砜、N,N二甲基亚酰胺和乙腈等质子惰性溶剂在有机合成、药物分析领域中的广泛使用,探索一种简单有效测定非水溶剂中物质的酸-碱解离常数是一项有意义的研究工作。对苯二酚和对苯醌的氧化还原行为是典型的质子耦合电子转移反应(PCET)。向对苯醌及其衍生物的乙腈溶液中加入小浓度的Br(?)nsted酸,会产生新的阴极峰。本论文利用伏安法重点研究了影响该新阴极峰电位的因素。结果表明,新峰的峰高随着Br(?)nsted酸浓度的增加而增大,其峰电位取决于Br(?)nsted酸的pKa,而与苯醌的浓度无关。在此基础上,我们提出了用伏安法测定Br(?)nsted酸在乙腈中的pKa的新机理,并且建立了Br(?)nsted酸的pKa与新峰的峰电位之间的关系式。本论文中,我们还提出一种间接测定质子惰性溶剂中弱的Br(?)nsted酸和碱解离常数的新方法。根据弱酸(HA)的共轭碱(A-)是强碱,弱碱(RNH2)的共轭酸(RNH3+)是强酸,再通过上述伏安法测定共轭酸、碱的pKa和pKb。利用乙腈的质子自递常数(pKauto)求得弱酸和弱碱的pKa和pKb。采用我们提出的方法测得的酸、碱解离常数值与文献中的结果基本一致。另外,我们还测定了磺胺嘧啶药物在乙腈中的解离常数。本文建立了质子惰性溶剂中电化学测定有机物酸和碱解离常数的方法,具有不受参比电极电位漂移的影响、分析速度快、样品用量少、可测定的pKa范围宽等优点。
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