芳香族硝基化合物在铂微电极上的循环伏安曲线
芳香族硝基化合物的电化学还原是一个十分重要的有机电化学反应. 早在二十世纪初, Haber在研究硝基苯的分步还原时首次提出电极电位才是决定电解产物的主要因素, 从而为有机电化学合成研究指明了方向, 极大地推动了有机电化学工业的发展. 由于在不同条件下电化学还原芳香族硝基化合物可制得相应的胺、偶氮化合物、肼、羟胺等一系列具有重要应用价值的有机化合物, 迄今为止, 该类化合物的电化学还原仍受到人们的广泛关注. 但对芳香族硝基化合物的研究大多限于单环单硝基化合物电化学还原特性研究, 对多硝基取代苯及多环硝基化合物的研究较少有文献报道.
这类研究大多涉及质子介质体系,而硝基的还原是一类需要质子供应的反应, 因此, 由于大量质子的存在, 质子溶剂中芳香族硝基化合物的电化学还原过程很难捕捉到硝基还原中间态的过程, 而质子惰性介质由于很好地隔离了质子的影响, 对于研究复杂的电化学中间步骤显得非常方便.
微电极技术在电化学科学实验中已经被广泛地运用起来, 相对于一般的常规电极, 微电极具有多方面的特点. 因此, 微电极对于研究非水体系的电化学行为极为适用.
嘉兴学院生物与化学工程学院屠晓华等人采用循环伏安法(CV)和电化学阻抗谱(EIS)技术, 以铂微电极为工作电极, 大面积铂丝为对电极, 饱和甘汞电极为参比电极, 研究了不同芳香族硝基化合物(NA)(硝基苯、硝基萘和间二硝基苯)在含有四丁基高氯酸铵(TBAP)电解质的N,N-二甲基甲酰胺(DMF)有机溶液中的电化学行为, 并探讨了扫描速率、硝基数目和苯环数目等因素对硝基电化学还原特性的影响. 结果表明: 三种芳香族硝基化合物在铂微电极上的反应均为扩散控制的准可逆过程; 苯环上硝基数目的增加容易使硝基在较低电位下还原; 苯环数目的增加导致硝基的还原峰电流急剧减小.