Зайцев в. Н. Комплексообразующие кремнеземы

4.6 Функциональный анализ ХМК. 

---

157 
При эксплуатации материалов с химически модифицированной по-
верхностью всегда возникает вопрос о функциональной однородности 
привитого слоя. В предыдущей главе показано, что материалы, получае-
мые путем химической модификации поверхности, часто полифункцио-
нальны. Для таких фаз интерпретация данных элементного анализа за-
труднительна. Изучение же сорбционной емкости КХМК дает информа-
цию только о комплексообразующих группах на поверхности. Поэтому 
для контроля за прохождением реакции поверхностной сборки целесооб-
разно применять количественные и качественные методы органического 
функционального анализа [31]. Например, прохождение реакции ПСБ на 
аминокремнеземе можно контролировать по ослаблению окраски твердой 
фазы, происходящей при ее обработке салициловым альдегидом [32]. 
Альдегидные группы определяют по их каталитическому эффекту в реак-
ции между фенилендиамином и пероксидом водорода [33]. Другие при-
меры качественного функционального анализа КХМК приведены в табл. 
4-6. 
Качественный функциональный анализ позволяет быстро и надежно 
определять присутствие тех или иных функциональных групп и тем са-
мым осуществлять текущий контроль за прохождением реакций на по-
верхности. Рассмотрим это на примере реакции модифицирования сили-
кагеля 2,2’–дипиридилом [34] по схеме (4.8). На первой стадии реакции 
образуется аминокремнезем (NH
2
-SiO
2
), который легко детектируется по 
возникновению яркожелтой окраски кремнезема после его обработки рас-
твором салицилового альдегида. Продуктом второй стадии синтеза явля-
ется кремнезем с привитыми изоцианатными группами (NCO-SiO
2
). Сте-
пень превращения аминопропильных групп в изоцианатные можно оце-
нить по взаимодействию NCO-SiO
2
с тем же салициловым альдегидом. 
(EtO)
3
Si
NH
2
+
Si
NH
2
N
N
N
H
2
NCO
NCO
CH
3
+
+
Si
N
H
N
H
O
CH
3
NCO
Si N
H
N
H
O
NH
NH
N
N
O
CH
3
(NH
2
-SiO
2
)
Si OH
(NCO-SiO
2
)
(Dipy-SiO
2
)
(4.8) 

---

158 
Если NCO-SiO
2
не окрашивается салициловым альдегидом, то это свиде-
тельствует об отсутствии на его поверхности заметных количеств непро-
реагировавших групп первичного амина. Наличие изоцианатных групп на 
NCO-SiO
2
легко идентифицируется по реакции кремнезема с нитритом 
натрия [35], поэтому контроль за степенью прохождения третьей стадии 
синтеза Dipy-SiO
2
из NCO-SiO
2 
не представляет проблем. Прививку ди-
пиридила к поверхности NCO-SiO
2 
можно дополнительно контролировать 
по реакции с железом (II). 
Табл. 4-6. Реагенты, используемые для органического функционального анализа 
КХМК 
Анализируемая 
группа 
Реагенты 
Литература 
Si
NH
2
Пикриновая кислота 
2-гидрокси-нафтил-1- альдегид 
Нингидрин 
Тетрацианохинодиметан 
5’-O-(4,4 диметокситритил)-тимидин-
3’-О-(2,4-динитрофенил)-сукцинат 
Фтородинитробензол 
Люцифер желтый VS
36, 37 
38 
39 ,40 
41 
42 
43 
43 
O
Si
CH
4-нитрофенилгидразин 
Фенилендиамин, Н
2
О
2
33,44
33 
Si
SH
Нитропрусид натрия 
10 
NH
S
NH
2
о-аминофенол + Н
2
О
2
45 
O
OH
O
H
Перйодат калия 
46 
Прохождение реакции ПСБ можно контролировать не только путем 
функционального анализа продуктов реакции, но и по наличию непрореа-
гировавших групп исходного КХМК. Так как наиболее часто в реакциях 
ПСБ используется аминокремнезем, мы исследовали возможность приме-
нения ряда реактивов для наблюдения за прохождением реакций модифи-
цирования его поверхности. Ниже приведены результаты этого изучения.