8-羟基喹啉的热稳定性分析及其热分解产物探究

8-羟基喹啉（8-HQ）作为含氮杂环芳香化合物，分子内存在酚羟基与吡啶氮形成的分子内氢键及共轭π体系，具备一定热稳定性，其热行为与分解特性是材料应用及安全评估的关键依据，核心信息如下：

一、热稳定性分析

热稳定区间：在惰性气氛（如氮气）中，8-羟基喹啉的热稳定温度可达200℃以上，低于200℃时无明显质量损失，分子结构保持稳定；空气氛围下热稳定性略降，180℃以上开始出现轻微氧化降解。

关键热分析参数：通过热重分析（TGA）与差示扫描量热（DSC）表征，其初始分解温度（T₅%，质量损失5%时的温度）约220~230℃，最大分解速率对应的温度（Tₘₐₓ）约300~320℃，最终残留量＜5%（800℃时）；DSC曲线在260℃左右出现强吸热峰，对应主分解过程。

影响因素：分子内氢键与共轭体系增强了热稳定性，而湿度、氧气会加速热降解；与金属离子（如 Al³⁺、Zn²⁺）形成的螯合物（如AlQ₃）热稳定性显著提升，分解温度可提高至350℃以上，且残留量增加。

二、热分解产物

8-羟基喹啉的热分解以环裂解、脱氢、氧化等反应为主，产物随气氛（惰性/空气）略有差异：

惰性气氛（氮气/氩气）：主要为小分子芳香族化合物与含氮碎片，核心产物包括：

喹啉、苯酚等芳香族衍生物（环裂解产物）；

吡啶、苯胺等含氮杂环/胺类化合物；

一氧化碳、二氧化碳（少量，源于含氧基团裂解）；

氢气、甲烷等小分子烃类（脱氢产物）。

空气气氛：因氧化作用，分解更彻底，除上述部分产物外，还生成：

大量二氧化碳、水（完全氧化产物）；

一氧化氮、二氧化氮等含氮氧化物（吡啶环氧化断裂）；

少量醌类、羧酸等氧化中间体。

总体而言，8-羟基喹啉在常规使用温度下热稳定性良好，热分解以环结构断裂和含氮基团脱除为主，其金属螯合物的热稳定性更优，适配高温加工场景（如 OLED 材料制备）。

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