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1、第四章 常用色谱技术,问 题,甜酒酿中酒精含量的测定 塑料的结构鉴定 大豆油成分分析 浓度低于1ppm的CO，CO2的定量,4.1 液上气相色谱法（顶空分析）,4.1.1 定义 指用气相色谱法来分析封闭系统中与液体和固体达到热力学平衡的气相，从而间接测量或固相样品中的被测组分。 4.1.2 特点 减少样品预处理工作，选择性好，基体干扰小，灵敏度、精度高。,4.1.3 顶空分析的分类 动态顶空分析 静态顶空分析 固相微萃取(SPME, Solid Phase MicroExtraction) 4.1.4 应用范围 检测的被分析物200以下挥发 样品前处理工作复杂，如固体、膏体、复杂液体,4.1.
2、5 进样装置,静态顶空分析,动态顶空分析流程,4.1.6 定量方法,（1）定量原理 亨利定律： 理想气体： 顶空中被分析物的浓度正比于溶液中被分析物的浓度,因此： 体积比恒定，重现性好 下降，灵敏度高。即样品量多，灵敏度高 K下降，灵敏度高。 方法有：提高平衡温度；向基体中加盐；向基体中加入另一种溶剂，以改变被分析物的浓度,（2） 定量方法 样品制备 外标法 基体模仿 内标法 标准加入法 未知基体 多次顶空提取法 变化的样品量提取 完全蒸发技术,4.1.7 应用举例,美国药典中规定药品的残留溶剂测定（静态顶空法）,动态顶空法,静态顶空分析与SPME的比较,4.2 裂解气相色谱,4.2.1 基本
3、原理及特点,高分子化合物在一定条件下热裂解成易挥发的小分子，然后将其由载气携带入色谱柱中进行分析。裂解产物的组成和相对含量与被测物的组成和结构有一定的对应关系。 该方法具有以下特点： 方法简单，快速，样品无需复杂的预处理。 方法适用性强，应用广泛。 设备简单，在普通气相色谱仪上安装裂解装置亦可实现。,4.2.2 裂解机理,100300：热降解阶段。C-C键破坏很少，只产生简单的分子量递减。 300500：缓和裂解阶段。C-C键有一定程度的断裂，次级反应很少。 500800：正常裂解阶段。C-C键受破坏，产生较多单体，也有低聚物存在，存在次级反应。 8001100：强烈裂解阶段。产生大量碎片和少
4、量单体，存在明显次级反应。 裂解温度是裂解色谱的关键参数，通常控制在450 600，具有三元结构的高分子可采用600800的温度。,4.2.3 裂解装置,裂解装置的结构和性能直接影响分析的准确度和重现性。 要使样品受热均匀并快速达到预定的裂解温度。抑制次级反应的发生。 管式炉裂解器：次级反应多，裂解产物分布宽，重现性差,热丝裂解器：厚膜在裂解时因温度梯度而影响裂解反应的重现性,居里点裂解器： 利用高频感应加热进行裂解。裂解温度为铁磁丝的居里点温度，不可调。加热快，在100ms以下。,激光裂解器： 升温速率为106/s，达裂解温度只需100-500us，可与高聚物的裂解速度匹配，次级反应小，死体
5、积小。谱图简单清晰，重现性好。设备贵，输出能量不易控制。,4.2.4 应用举例,可用于大分子化合物的定性与结构研究，裂解动力学和高分子热稳定性研究，微生物等的分类等。,油脂的分析 裂解+衍生化,木材的鉴别,4.3 色谱中的衍生化技术,衍生化技术解决三类问题： 气相色谱中高沸点、强极性、热不稳定组分的分析 气相或液相色谱低含量组分的检测 改善分离 通常有离线反应和在线反应两种方式，应又可分为柱前和柱后两种形式。,4.3.1 气相色谱中的常用衍生化技术,硅烷化衍生法：应用最广，可用于醇，胺、酚、酸等物质的处理。,酯化衍生法：处理有机脂肪酸类。 酰化衍生法：适合于含胺基、羟基、巯基试样的处理：,4.
6、3.2 液相色谱中的衍生化技术,紫外发色反应 羧酸的衍生化（1-P-硝基-3-甲苯基三氮烯，PNBTT） 醛和酮的衍生化（P-硝基苄氧基胺盐酸盐，PNBA） 醇、胺、苯酚类的衍生化（二硝基苯酰氯，ONBC） 氨基酸类的衍生化（N琥珀酰亚胺，SNPA）,荧光反应 常用的衍生化试剂有： 5-二甲基氨基萘-1-磺酰氯氨基酸， 5-二甲基氨基萘-1-磺酰肼甾酮类等,4.3.3 应用举例,标准溶液（上）和烟草样品（下）中甲酯化有机酸气相色谱图乳酸 草酸 丙二酸 乙酰丙酸 苹果酸 柠檬酸 棕榈酸 亚油酸 油酸亚麻酸 硬脂酸 内标（己二酸）,氨基酸分析系统 1.柠檬酸盐缓冲液pH3.2，2.柠檬酸盐缓冲液p
7、H4.25，3.柠檬酸盐缓冲液pH6.4，4.N-氯代丁二亚胺，5. 邻苯二甲酰-2-巯基乙醇的硼酸缓冲液，pH=10,4.4 手性分离技术,4.4.1 手性气相色谱,用气相色谱法分离手性化合物通常采用手性柱直接分离测定。其关键是手性固定相的制备与选择。 制备稳定、分离范围广的手性毛细管柱，要求固定相： 具备手性识别的立体结构，至少含一个手性中心 具有低熔点和高沸点，使用温度范围宽 可涂性好，可制备出高效能的手性毛细管柱,（1） 基于氢键作用的手性固定相,主要是氨基酸衍生物固定相,（2） 基于配位作用的手性固定相,主要是手性金属络合物,（3） 基于包结络合作用的手性固定相,主要是环糊精衍生物及
8、手性冠醚，应用最为广泛，手性拆分能力强,可将环糊精手性固定相用聚硅氧烷稀释后制柱，优点是： 聚硅氧烷易于涂渍，可获高柱效 混合固定液熔点降低可在较宽温度范围内使用 选择合适的稀释剂，使环糊精衍生物在较宽极性范围内使用（常用的OV-1701，OV-7等） 减少环糊精衍生物的用量,例,4.4.2 手性液相色谱,(1) 手性固定相法 蛋白质手性固定相 拆分范围广、效果好。但对操作条件要求较苛刻 纤维素类手性固定相 稳定性好、制作简单，特别适合于芳香化合物的分离,大环手性固定相 环糊精类：可采用正相和反相系统，适合于双环、稠环化合物的分离，使用最广泛 冠醚类：适合于氨基酸及其衍生物对映体的分离 配体手性固定相 特别适合氨基酸、二肽等的分离，可用于手性制备 刷型手性固定相 分离机理最成熟的一类固定相,(2) 手性流动相法,在流动相中添加手性试剂，使之与对映体形成非对映体络合物而得以拆分 手性试剂吸附在柱上形成动态手性固定相 操作简单，但日常消耗大。常用的手性添加剂有环糊精、手性冠醚、蛋白质、手性离子对试剂、手性配体交换试剂等。,(3) 手性试剂衍生化法,经手性试剂衍生，形成非对映体，再实施分离,例,参考书： 陈立仁, 液相色谱手性分离, 科学出版社, 2006 王立，汪正范，色谱分析样品处理，化学工业出版社，2006 朱诚生，聚合物结构分析，科学出版社，2004,
