李翠勤,李楊,郭蘇月,高宇新,李鋒
(1東北石油大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院石油與天然氣化工省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,黑龍江大慶163318;2中國石油大慶化工研究中心,黑龍江大慶163714)
受阻酚類抗氧劑,尤其是高分子量、含有多個受阻酚基團(tuán)的受阻酚類抗氧劑,因其良好的抗氧化性能以及無污染、不著色、相容性好等特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于高分子材料以及食品工業(yè)等領(lǐng)域,已逐漸取代芳胺類抗氧劑成為重要的主抗氧劑[1-4]。受阻酚類抗氧劑之所以具有良好的抗氧化性能,主要原因在于它能有效地提供活性氫質(zhì)子來終止應(yīng)用體系中產(chǎn)生的自由基,抑制過氧自由基的產(chǎn)生以及后續(xù)連鎖反應(yīng)。大量研究發(fā)現(xiàn),受阻酚類抗氧劑提供氫質(zhì)子的能力主要與受阻酚類抗氧劑分子中酚羥基個數(shù)以及其鄰位和對位的取代基有關(guān)[5-7]。如馬建民等[8]研究了受阻酚類抗氧劑酚羥基鄰位取代基結(jié)構(gòu)對抗氧劑終止自由基能力的影響,結(jié)果表明,隨著酚羥基鄰位取代基空間位阻的增大,抗氧劑清除自由基的活性降低。王華[9]選取了3 種不同酚羥基個數(shù)的受阻酚類抗氧劑1024、3114 和1010(KY-7910),研究了酚羥基個數(shù)對其在聚乙烯材料中抗氧化性能的影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn),隨著抗氧劑分子中酚羥基個數(shù)的增加,抗氧劑的抗氧化能力增強(qiáng);隨著抗氧劑分子的增大,抗氧劑在聚乙烯中的遷移性增強(qiáng)。李翠勤等[10]以脂肪二胺為橋聯(lián)基合成了系列脂肪二胺橋聯(lián)受阻酚類抗氧劑,并研究其在聚丙烯樹脂(PP)和線性低密度聚乙烯(LLDPE)中的抗氧化性能。結(jié)果表明,隨著酚羥基對位烷基鏈的增長,脂肪二胺橋聯(lián)受阻酚類抗氧劑在PP 和LLDPE 中的抗氧化性能增加,尤其是在LLDPE 中效果更為顯著。然而,這些受阻酚類抗氧劑構(gòu)效關(guān)系研究目前主要集中在對酚羥基個數(shù)、酚羥基對位橋聯(lián)基或鄰位取代基結(jié)構(gòu)單方面,而關(guān)于對位橋聯(lián)基和酚羥基個數(shù)協(xié)同性能方面研究相對較少。
科研工作者在研究受阻酚類抗氧劑構(gòu)效關(guān)系的基礎(chǔ)上,研究的重點(diǎn)更傾向于新型結(jié)構(gòu)受阻酚類抗氧劑的設(shè)計(jì)開發(fā),如Lee 等[11]利用氧化石墨烯表面羧基基團(tuán)的活性,通過共價(jià)鍵將3,5-丙烯酰氯接枝到氧化石墨烯上,制備了一種石墨烯負(fù)載受阻酚類抗氧劑,該抗氧劑能較好地改善聚酮復(fù)合材料的熱氧穩(wěn)定性和力學(xué)性能。Shi 等[12]利用有機(jī)硅烷偶聯(lián)劑為表面改性劑,通過共價(jià)接枝方法合成一類多層碳納米管負(fù)載受阻酚類抗氧劑;該抗氧劑不僅提高了聚乙烯材料的補(bǔ)強(qiáng)性能,而且還具有良好的抗氧化性能。Karimi 等[13]采用金屬鈦箐為骨架合成了一類多受阻酚類抗氧劑,該抗氧劑具有較高的清除DPPH·性能和抑制聚烯烴樹脂熱氧化降解性能。
然而,目前開發(fā)的新型無機(jī)粒子負(fù)載受阻酚類抗氧劑雖然克服了傳統(tǒng)受阻酚類抗氧劑易揮發(fā)、易遷移等缺點(diǎn),但是由于無機(jī)粒子在聚烯烴材料中的相容性差,且易發(fā)生團(tuán)聚,導(dǎo)致其在高分子材料的應(yīng)用受到限制;新型的有機(jī)骨架橋聯(lián)受阻酚類抗氧劑雖然克服了工業(yè)上常用受阻酚類抗氧劑抗氧化性能差的缺點(diǎn),但是由于極性較大,與高分子材料的相容性差,使其在高分子材料中的應(yīng)用受到限制。
基于上述研究熱點(diǎn)和本文作者課題組前期的研究工作,本文采用兩類多乙烯多胺為橋聯(lián)基,合成兩類含有不同酚羥基個數(shù)和對位橋聯(lián)基結(jié)構(gòu)的多乙烯多胺橋聯(lián)受阻酚類抗氧劑;采用DPPH法研究合成兩類多乙烯多胺橋聯(lián)受阻酚類抗氧劑的抗氧化性能,并與具有相同酚羥基數(shù)的樹狀橋聯(lián)受阻酚類抗氧劑和抗氧劑1010 的抗氧化性能進(jìn)行對比,研究酚羥基個數(shù)和對位橋聯(lián)基與抗氧化性能之間的關(guān)系,為新型受阻酚類抗氧劑的設(shè)計(jì)開發(fā)以及構(gòu)效關(guān)系研究提供理論支持。
無水乙醇,化學(xué)純,天津科密歐試劑廠;β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰氯(簡稱3,5-丙酰氯),自制[14];二乙烯三胺,分析純,上海阿拉丁生化科技股份有限公司;三乙烯四胺,分析純,上海麥克林生化科技有限公司;無水碳酸鉀,分析純,哈爾濱市新春化學(xué)試劑廠;乙二胺橋聯(lián)受阻酚類抗氧劑(簡稱乙二胺1098),自制[15];抗氧劑1010,分析純,上海達(dá)瑞精細(xì)化學(xué)品有限公司;乙二胺為核的1.0 代樹狀大分子橋聯(lián)受阻酚類抗氧劑(簡稱1.0G 抗氧劑),自制[16];1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH),分析純,北京科宏達(dá)生物技術(shù)有限公司;TENSOR27型紅外光譜儀,日本Hitachi公司;NOVA-400 MHz 型核磁共振波譜儀,瑞士Bruker公司;UV-1700 PharmaSpec型紫外可見分光光度計(jì),日本Shimadzu 公司;TG209 型熱重分析儀,德國Netzsch 公司,具體測試條件為:N2條件下,10℃/min程序升溫,溫度范圍為30~660℃。
準(zhǔn)確稱取0.36g(0.0035mol)二乙烯三胺于250mL 圓底燒瓶中,在25℃條件下,加入10mL 蒸餾水進(jìn)行攪拌溶解。0℃、N2環(huán)境下,用恒壓滴液漏斗同時(shí)緩慢滴加50mL β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰氯(3,5-丙酰氯)(6.216g,0.021mol)的苯溶液和20%的無水碳酸鉀水溶液,控制pH 在9~10 之間。滴加完畢后,升溫至25℃,恒溫反應(yīng)24h。反應(yīng)結(jié)束后,負(fù)壓過濾,并用蒸餾水和苯多次洗滌固體。將所得固體在50℃下真空干燥6h,即得二乙烯三胺橋聯(lián)受阻酚類抗氧劑(簡稱二乙烯三胺1098)。
三乙烯四胺橋聯(lián)受阻酚類抗氧劑(簡稱三乙烯四胺1098)的合成與二乙烯三胺橋聯(lián)受阻酚類抗氧劑的合成方法類似,唯一的區(qū)別是三乙烯四胺與β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰氯反應(yīng)的摩爾比為1∶8。
采用無水乙醇配制摩爾濃度為2×10-4mol/L 的DPPH·溶液,室溫避光保存;采用無水乙醇配制系列濃度的多乙烯多胺橋聯(lián)受阻酚類抗氧劑溶液。將5mL DPPH·溶液與5mL 待測受阻酚類抗氧劑溶液充分混合,取4mL混合液,采用紫外-可見分光光度計(jì)測定波長517nm處的吸光度A,由式(1)計(jì)算多乙烯多胺橋聯(lián)受阻酚類抗氧劑清除DPPH·的清除率(E%)[17]。
式中,A0指未添加多乙烯多胺橋聯(lián)受阻酚的DPPH·乙醇溶液的吸光度;At指添加多乙烯多胺橋聯(lián)受阻酚類抗氧劑在任意時(shí)間時(shí)體系的吸光度。根據(jù)多乙烯多胺橋聯(lián)受阻酚類抗氧劑濃度與DPPH·清除率之間的關(guān)系曲線,得到半數(shù)有效濃度EC50(受阻酚類抗氧劑清除50%DPPH·消耗受阻酚類抗氧劑的濃度)及半數(shù)有效時(shí)間TC50(半數(shù)有效濃度EC50下,受阻酚類抗氧劑清除率達(dá)到50%時(shí)需要的時(shí)間)。根據(jù)式(2)和式(3)分別計(jì)算出多乙烯多胺橋聯(lián)受阻酚類抗氧劑的抗氧化效率AE 和化學(xué)計(jì)量因子n。抗氧化效率AE 越高,受阻酚類抗氧劑的抗氧化活性越高[18]。
根據(jù)脂肪二胺橋聯(lián)受阻酚類抗氧劑的合成方法[19],合成了兩類多乙烯多胺橋聯(lián)受阻酚類抗氧劑(圖1),結(jié)果見表1。由表1可以看出,多乙烯多胺橋聯(lián)受阻酚類抗氧劑的收率在60%~80%范圍內(nèi),且隨著橋聯(lián)基多乙烯多胺分子中胺基個數(shù)的增加,收率逐漸降低。分析其原因?yàn)?,隨著橋聯(lián)基多乙烯多胺分子中胺基個數(shù)的增加,分子體積和空間位阻增大,端基胺與3,5-丙酰氯反應(yīng)的活性降低,從而導(dǎo)致目標(biāo)產(chǎn)物的收率下降。從表1還可以看出,兩種多乙烯多胺橋聯(lián)受阻酚類抗氧劑的熔程較窄。這初步表明,兩種多乙烯多胺橋聯(lián)受阻酚類抗氧劑的純度較高,且隨著抗氧劑結(jié)構(gòu)中酚羥基個數(shù)的增加,受阻酚類抗氧劑的熔點(diǎn)增加。
為了進(jìn)一步證實(shí)合成的多乙烯多胺受阻酚類抗氧劑的純度,對合成的兩種多乙烯多胺橋聯(lián)受阻酚類抗氧劑進(jìn)行了元素分析,結(jié)果也見表1。由表1可以看出,合成的兩種多乙烯多胺橋聯(lián)受阻酚類抗氧劑C、H、N 元素的實(shí)測值與理論值一致,進(jìn)一步表明所合成的兩類受阻酚類抗氧劑的純度較高。
表1 多乙烯多胺橋聯(lián)受阻酚類抗氧劑的合成結(jié)果分析
圖2 多乙烯多胺橋聯(lián)受阻酚類抗氧劑的FTIR譜圖
圖3 多乙烯多胺橋聯(lián)受阻酚類抗氧劑的1H NMR譜圖
由圖3可以看出,兩種多乙烯多胺橋聯(lián)受阻酚類抗氧劑的1H NMR 譜圖中各質(zhì)子峰的化學(xué)位移相近,這是由于兩種多乙烯多胺橋聯(lián)受阻酚類抗氧劑具有相似的化學(xué)結(jié)構(gòu)。從二乙烯三胺1098的1H NMR譜可以看出,化學(xué)位移δ=7.29~7.23 處為酰胺鍵( CONH )的氫質(zhì)子峰;由于苯環(huán)的吸電子誘導(dǎo)效應(yīng),因此δ=7.04~6.94處為苯環(huán)骨架上的氫質(zhì)子峰;δ=5.11~5.01 為酚羥基( OH)的質(zhì)子峰;δ=3.71為與酰胺基團(tuán)氮原子相連的亞甲基( CH2)的氫質(zhì)子峰;δ=3.42~3.30 和δ=2.90~2.79 處分別為與叔胺基團(tuán)相連的亞甲基的氫質(zhì)子峰和與苯環(huán)相連α 碳上的氫質(zhì)子峰;δ=2.49~2.34 和δ=2.63~2.56處分別為與酰胺鍵中羰基相連的亞甲基的氫質(zhì)子峰和與叔酰胺羰基相連的亞甲基的氫質(zhì)子峰;δ=1.44~2.35為叔丁基的氫質(zhì)子峰[20]。三乙烯四胺1098具有相同的氫質(zhì)子特征峰,只是質(zhì)子個數(shù)不同。結(jié)合以上FTIR、1H NMR 的分析結(jié)果可以證明合成的多乙烯多胺橋聯(lián)受阻酚類抗氧劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)與理論產(chǎn)物相符。
圖4 多乙烯多胺橋聯(lián)受阻酚類抗氧劑的TG曲線圖
多乙烯多胺橋聯(lián)受阻酚類抗氧劑的熱重(TG)曲線及特征參數(shù)如圖4所示。由圖4可以看出,二乙烯三胺1098 與三乙烯四胺1098 的TG 曲線相似,均呈現(xiàn)4 個失重階段。圖4(a)中的90.25~112.53℃和圖4(b)中87.58~116.46℃分別為二乙烯三胺1098和三乙烯四胺1098 的第一階段的失重曲線,質(zhì)量損失分別為9.94%和5.95%,這部分失重的原因主要是由于受阻酚類抗氧劑分子吸附的分子內(nèi)部水和表面水的揮發(fā)。第二階段為圖4(a)中112.53~373.16℃和圖4(b)中116.46~384.77℃的溫度范圍,失重量分別為62.68%和64.99%,這是由于溫度升高,受阻酚類抗氧劑中含有酚羥基和叔丁基的苯環(huán)結(jié)構(gòu)從主鏈中斷裂所導(dǎo)致的。第三階段為圖4(a)中373.16~473.45℃和圖4(b)中384.77~463.16℃的溫度范圍,失重量分別為17.12%和17.77%,這是由于受阻酚類抗氧劑分子中酰胺鍵的斷裂導(dǎo)致的。圖4(a) 中 473.45~600.06℃和 圖 4(b) 中 463.16~519.83℃為第四階段的失重曲線,質(zhì)量損失分別為10.26%和11.85%,這部分質(zhì)量的減少主要表現(xiàn)為多乙烯多胺中長鏈烷基的斷裂所導(dǎo)致。
2.3.1 酚羥基濃度對清除DPPH·活性的影響
固定DPPH·濃度為2×10-4mol/L、清除反應(yīng)溫度為25℃、清除反應(yīng)時(shí)間分別為30min 和400min(穩(wěn)態(tài)時(shí)間)時(shí),考察酚羥基濃度對兩類多乙烯多胺橋聯(lián)受阻酚類抗氧劑清除DPPH·活性的影響,結(jié)果見圖5。
圖5 多乙烯多胺橋聯(lián)受阻酚類抗氧劑酚羥基濃度對其清除DPPH·活性的影響
圖6 受阻酚類抗氧劑清除DPPH·的作用原理
由圖5 可以看出,隨著酚羥基與DPPH·摩爾比的增加,兩種多乙烯多胺橋聯(lián)受阻酚類抗氧劑對DPPH·的清除率先增加后變化緩慢。當(dāng)酚羥基與DPPH·的摩爾比增至1.0時(shí),二乙烯三胺1098和三乙烯四胺1098對DPPH·的清除率分別為81.05%和82.95%;繼續(xù)增加二者摩爾比,清除率變化很小,且在測試范圍內(nèi)兩種多乙烯多胺受阻酚類抗氧劑對DPPH·的清除率均低于100%,分析原因?yàn)槭茏璺宇惪寡鮿┡cDPPH·的反應(yīng)是可逆反應(yīng)[18](圖6),當(dāng)體系中DPPH·濃度大于酚羥基濃度時(shí),正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率,有利向正反應(yīng)方向進(jìn)行;酚羥基濃度增大到一定時(shí),該反應(yīng)達(dá)到平衡,清除率變化較小。
為了更清楚地比較兩種多乙烯多胺橋聯(lián)受阻酚類抗氧劑的清除活性,由圖5的曲線計(jì)算出半數(shù)有效濃度EC50(本文采用受阻酚類抗氧劑與DPPH 的濃度之比作為半數(shù)有效濃度EC50),結(jié)果見表2。相同條件下,EC50值越大,受阻酚類抗氧劑清除DPPH·的活性越低[16]。
表2 多乙烯多胺橋聯(lián)受阻酚類抗氧劑清除DPPH·的EC50
由表2可以看出,當(dāng)清除反應(yīng)時(shí)間和反應(yīng)溫度相同時(shí),二乙烯三胺1098 的EC50值高于三乙烯四胺1098 的EC50值,說明相同條件下三乙烯四胺1098 的抗氧化能力較好。對于同一類抗氧劑,清除反應(yīng)時(shí)間400min下得到的EC50值低于30min時(shí)得到的EC50值。這是由于當(dāng)清除反應(yīng)時(shí)間較短時(shí),多乙烯多胺受阻酚類抗氧劑主要是通過酚羥基抗氧化基團(tuán)提供質(zhì)子來清除DPPH·,消耗的抗氧劑量較多,導(dǎo)致其EC50值較大;隨著反應(yīng)時(shí)間的延長,兩種多乙烯多胺受阻酚類抗氧劑既可以通過提供氫質(zhì)子的方式來清除DPPH·,還可以通過生成的酚氧自由基來清除體系中的DPPH·[21]。
2.3.2 清除反應(yīng)時(shí)間對清除DPPH·活性的影響
固定DPPH·濃度為2×10-4mol/L、清除反應(yīng)溫度為25℃時(shí),考察了受阻酚類抗氧劑酚羥基與DPPH·摩爾比為EC50時(shí),清除反應(yīng)時(shí)間對其清除DPPH·活性的影響,結(jié)果見圖7。
圖7 清除反應(yīng)時(shí)間對多乙烯多胺橋聯(lián)受阻酚類抗氧劑清除DPPH·活性的影響
由圖7可以看出,清除反應(yīng)時(shí)間對兩種多乙烯多胺橋聯(lián)受阻酚類抗氧劑清除DPPH·的清除率影響規(guī)律相似,即隨著清除反應(yīng)時(shí)間的延長,DPPH·的清除率先快速增加后趨于平衡狀態(tài);反應(yīng)時(shí)間為400min 時(shí)的DPPH·清除率明顯高于30min 時(shí)的DPPH·清除率。在相同清除反應(yīng)時(shí)間條件下,EC50值較高時(shí)的清除率要高于EC50值較低時(shí)的清除率。
由圖7可以得出,兩種多乙烯多胺橋聯(lián)受阻酚類抗氧劑在不同EC50下的TC50,結(jié)果見表3。TC50值越大,受阻酚類抗氧劑清除DPPH·的速度越慢[22]。
表3 多乙烯多胺橋聯(lián)受阻酚類抗氧劑清除DPPH·的TC50
由表3可以看出,對于同一種多乙烯多胺受阻酚類抗氧劑,抗氧劑濃度為EC50(400min)時(shí)的TC50值要高于抗氧劑濃度為EC50(30min)時(shí)的TC50值。分析原因可能為,當(dāng)體系中酚羥基與DPPH·的摩爾濃度較低時(shí),多乙烯多胺橋聯(lián)受阻酚類抗氧劑不僅通過提供質(zhì)子終止DPPH·自由基,還有生成的酚氧自由基參與反應(yīng),而后一種方式終止自由基的活性較低,導(dǎo)致反應(yīng)時(shí)間增加。隨著反應(yīng)體系中酚羥基摩爾濃度增加,清除反應(yīng)主要為酚羥基釋放氫質(zhì)子的方式清除DPPH·,所以清除反應(yīng)時(shí)間降低。由表3還可以看出,當(dāng)體系中多乙烯多胺受阻酚類抗氧劑的濃度為EC50(30min)時(shí),兩種多乙烯多胺橋聯(lián)受阻酚類抗氧劑的TC50值接近;當(dāng)濃度為EC50(400min)時(shí),二乙烯三胺1098的TC50值略小于三乙烯四胺1098 的TC50值。這可能是由于三乙烯四胺1098 分子較大,且空間位阻較大,導(dǎo)致抗氧化基團(tuán)與DPPH·反應(yīng)的機(jī)率降低。
2.3.3 酚羥基個數(shù)對清除DPPH·活性的影響
由上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出,單獨(dú)采用EC50和TC50來衡量受阻酚類抗氧劑存在很大的缺陷,因此本文采用抗氧化效率AE 來研究抗氧劑化學(xué)結(jié)構(gòu)對其清除自由基活性的影響,并與乙二胺1098(圖8)[15]進(jìn)行對比,兩種多乙烯多胺橋聯(lián)受阻酚類抗氧劑的抗氧化效率AE和化學(xué)計(jì)量因子n,結(jié)果見圖9。
圖8 乙二胺1098抗氧劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)
由圖9 可以看出,固定清除反應(yīng)時(shí)間為30min時(shí),隨著受阻酚類抗氧劑中酚羥基數(shù)目的增加,受阻酚類抗氧劑的抗氧化效率AE 和化學(xué)計(jì)量因子n均增加。三乙烯四胺1098的抗氧化效率AE值和化學(xué)計(jì)量因子n 最大,分別為2.65×10-2L/(mol·s)和0.87。這是由于酚羥基數(shù)目的增加,使得抗氧劑提供氫質(zhì)子的能力增加,抗氧化效率增加[23-24],1mol三乙烯四胺1098 分子中含有4mol 酚羥基,而1mol乙二胺1098分子中含有2mol酚羥基。
圖9 酚羥基個數(shù)對3種受阻酚類抗氧劑清除DPPH·活性的影響
2.3.4 橋聯(lián)基結(jié)構(gòu)對清除DPPH·活性的影響
大量研究發(fā)現(xiàn),受阻酚類抗氧劑的抗氧化性能不僅受抗氧劑橋聯(lián)基長度和酚羥基個數(shù)的影響,還受其橋聯(lián)基結(jié)構(gòu)的影響。本文在酚羥基個數(shù)影響的基礎(chǔ)上,研究了橋聯(lián)基結(jié)構(gòu)對受阻酚類抗氧劑抗自由基能力的影響,結(jié)果見圖10。
由圖1 和圖11 可以看出,三乙烯四胺1098、1.0G抗氧劑[16]和抗氧劑1010[25]具有相同的酚羥基個數(shù),不同之處在于酚羥基對位的橋聯(lián)基結(jié)構(gòu)不同。3 種抗氧劑在清除反應(yīng)時(shí)間為30min 時(shí),抗氧化效率AE 大小順序?yàn)椋嚎寡鮿?010>三乙烯四胺1098>1.0G 抗氧劑。這是由于三乙烯四胺1098 和1.0G 抗氧劑分子酚羥基對位的橋聯(lián)基團(tuán)為含有較長的柔性烷基鏈,分子容易發(fā)生彎曲,分子中的酚羥基與酰胺鍵的羰基易形成分子內(nèi)氫鍵,使得酚羥基提供氫質(zhì)子能力降低,抗氧化效率下降。雖然1.0G 抗氧劑的分子結(jié)構(gòu)中雖然含有叔胺基團(tuán)來參與清除DPPH·反應(yīng),但在清除反應(yīng)中酚羥基的作用占主導(dǎo)[26],且1.0G 抗氧劑分子中的烷基鏈較長,更容易形成分子內(nèi)氫鍵,導(dǎo)致其相同條件下,抗氧化性能最低[27]。抗氧劑1010 的抗氧化效率AE 和化學(xué) 計(jì) 量 因 子n 分 別 為3.08×10-2L/(mol·s)和0.95,1.0G 抗氧劑的抗氧化效率AE 和化學(xué)計(jì)量因子n 分別為2.6×10-2L/(mol·s)和0.69。
圖10 橋聯(lián)基結(jié)構(gòu)對3種受阻酚類抗氧劑清除DPPH·活性的影響
圖11 1.0G抗氧劑和抗氧劑1010的化學(xué)結(jié)構(gòu)
(1)以二乙烯三胺和三乙烯四胺為原料,β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰氯為抗氧化基團(tuán),通過酰胺化縮合反應(yīng)合成了具有不同酚羥基個數(shù)的多乙烯多胺橋聯(lián)受阻酚類抗氧劑。采用核磁共振氫譜和傅里葉變換紅外光譜進(jìn)行表征,結(jié)果表明,合成的多乙烯多胺橋聯(lián)受阻酚類抗氧劑與理論結(jié)構(gòu)相一致。
(2)采用DPPH法對多乙烯多胺橋聯(lián)受阻酚類抗氧劑清除自由基的結(jié)果表明,多乙烯多胺橋聯(lián)受阻酚類抗氧劑具有良好的DPPH·清除效果,隨受阻酚類抗氧劑酚羥基濃度和清除反應(yīng)時(shí)間增加,DPPH·的清除率先增加后變化緩慢。
(3)受阻酚類抗氧劑的抗氧化性能受酚羥基個數(shù)和對位橋聯(lián)基結(jié)構(gòu)的影響,隨著酚羥基數(shù)目增多,清除DPPH·的活性增加;具有相同酚羥基數(shù)目的抗氧劑中,抗氧劑1010 具有最強(qiáng)的DPPH·清除能力,具有良好柔性對位橋聯(lián)基的受阻酚類抗氧劑易形成分子內(nèi)氫鍵,導(dǎo)致其抗氧化能力下降。