Масс-спектрометрические исследования продуктов фотохимического превращения ингибиторов

Механизм антиозонантного действия аминосодержащих ингибиторов шинных резин ИФФД и ДФФД основан на их диффузии к поверхностному слою с последующим взаимодействием с макрорадикалами каучука, образующимися под действием кислорода и озона. В то же время интенсивная миграция ингибиторов на поверхность шин приводит к распространению их молекул в окружающей среде с последующим фотохимическим превращением под действием климатических факторов и фоновых концентраций оксидов азота с образованием различных токсичных веществ, в том числе и нитрозоаминов [133].

С целью изучения продуктов фотохимического превращения были проведены масс-спектрометрические исследования ИФФД, ДФФД и их бинарных смесей после фотохимического превращения в отсутствие и в присутствии паров азотной кислоты. Исследования проводились в ИОФХ им. А.Е. Арбузова КазНЦ РАН с применением квадру-польного прибора «Trace MS» («Finnigan МАТ»). Устанавливалась энергия ионизирующих электронов 70 эВ и температура источника ионов 200°С. Прогрев ампулы-испарителя системы прямого ввода осуществлялся в программированном режиме от 35 до 150°С с шагом 35°С/мин. Обработка масс-спектрометрических данных проводилась с использованием компьютерной программы «Xcalibur».

Особенности проведения эксперимента

Образцы ИФФД, ДФФД и их бинарных смесей при соотношении 1:1, полученных механическим смешением порошкообразных ингибиторов, а также нагреванием механической смеси до полного расплавления кристаллов обоих компонентов, были помещены на открытый воздух в течение трех летних месяцев (температура окружающей среды 20-30°С). В этих условиях образцы подвергались воздействию мягких УФ-лучей Солнца и фоновых концентраций оксидов азота. Параллельно в течение такого же времени проводились опыты по фотохимическому превращению образцов в присутствии паров азотной кислоты, диссоциирующих с выделением оксидов азота NO и NO2 [435-437].

Продукты фотохимического превращения ИФФД и ДФФД

В работах [42, 430, 438] представлены результаты масс-спектрометрических исследований продуктов фотохимического пре вращения ИФФД под действием климатических факторов в отсутствие и в присутствии паров азотной кислоты (табл. 33). В частности, кроме представленных в табл. 33 продуктов, было выявлено образование карбазолов, свободных радикалов, димеров и нитропроизводных молекул ИФФД в соответствии с механизмами фотохимического превращения алифатических и ароматических аминов [278, 283].

В масс-спектре ДФФД после фотохимического превращения в отсутствие паров азотной кислоты распределение интенсивностей пиков осколков и молекулярных ионов хорошо совпадает с приведенным в компьютерном каталоге прибора масс-спектром для молекулы ДФФД. В области масс с т/г более 260 (молекулярная масса молекулы ДФФД) наблюдаются малоинтенсивные пики, соответствующие продуктам фотохимического превращения, таким как карбазолы, димеры, образованные в результате рекомбинации двух свободных радикалов после отрыва от молекул ДФФД лабильного атома водорода:

В присутствии паров азотной кислоты на масс-спектрах ДФФД, кроме пиков, соответствующих продуктам его расщепления, появляются пики молекулярных ионов (М+), образованных в результате взаимодействия молекул ДФФД и продуктов их фотохимического превращения с оксидом азота:

В тоже время на масс-спектрах не обнаружены нитропроизводные молекул ДФФД, что, по-видимому, связано со стерическими эффектами молекулы диоксида азота по сравнению с молекулой оксида азота.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >