裂解甲基化气相色谱法的若干影响因素探讨及其应用研究

摘要

水溶液体系中有机酸、醇和酚类等极性物质的分析中，一般需要衍生化、萃取、浓缩等复杂繁琐的前处理，然后采用气相色谱法分析。而采用裂解甲基化气相色谱法能够一步完成上述操作步骤。该技术通过衍生化试剂如氢氧化四甲基铵（TMAH）在色谱进样口的高温下把羟基、羧基、氨基等极性基团转变成其相应的甲基化衍生物，从而能由气相色谱测定这类极性物质。但该技术对含羧基化合物的研究较多，衍生化效果显著，对醇类化合物的定量研究较少。此外，该技术采用TMAH为衍生化试剂的报道较多，但该试剂在分析不饱和有机酸时会产生降解和异构化作用。本文主要探讨了水溶液体系中羟基化合物的裂解甲基化气相色谱法的若干影响因素及其应用。并研究了醋酸四甲基铵（TMAAc）为衍生化试剂的裂解甲基化技术的应用。 第一章为文献综述部分。主要介绍了裂解甲基化技术的发展历史、反应机理及其该技术的优点和不足等。此外，对该技术在油脂、蜡、天然树脂、木质素、多聚糖、蛋白质等方面的应用进行了综述。 第二章，讨论了反应温度、衍生化试剂的量和种类、以及进样方式这四种因素对苯甲酸、苯酚、1，4—丁二醇和白杨黄酮裂解甲基化反应的影响。结果表明，在反应温度为400℃，TMAH过量的条件下，苯甲酸、苯酚、白杨黄酮及1，4—丁二醇能生成其相应的甲基化产物。甲基化程度与化合物的酸性强弱及结构有关。由于TMAAc的碱性较弱，不能使1，4—丁二醇衍生化。 第三章，裂解甲基化气相色谱法应用于同时检测发酵液中的二羟基丙酮和甘油。生物发酵样品一般都是水溶液，并且基质复杂，一般的分析方法均需繁琐费时的前处理，定量误差大而且不能同时检测二羟基丙酮和甘油的含量。而采用裂解甲基化技术，二羟基丙酮和甘油在TMAH的作用下被转化成其相应的甲基化产物，从而能被气相色谱高灵敏度的检测。二羟基丙酮和甘油在浓度为1～100 g/l的范围内具有良好的线性，其检测限分别为0．012和0．016 g/l；实际发酵液测定中相对标准偏差（R．S．D．）在5．1％以内，回收率在94～96％之间。结果表明该方法能应用在生物发酵液中二羟基丙酮和甘油的实时监测。 第四章，应用TMAAc为试剂的裂解甲基化气相色谱法同时测定饮料中的防腐剂—苯甲酸和山梨酸。采用以TMAAc为衍生化试剂可以很好地抑制当用TMAH时山梨酸的异构化和降解，因此能同时检测饮料中的苯甲酸和山梨酸。苯甲酸和山梨酸在浓度为5或10～2500mg/l的范围内具有良好的线性，其检测限分别为0．13和0．85 mg/l。同时，在实际样品的分析中两者的相对标准偏差（R．S．D．）在5．6％之内，回收率在91．9～110．0％之间。结果表明该方法能同时检测饮料中苯甲酸和山梨酸。 第五章对论文的主要研究成果进行了总结并提出了论文的不足与值得再深入研究的问题

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 文献综述

1.1 热辅助-甲基化气相色谱法的概述

1.1.1 引言

1.1.2 热辅助-甲基化技术的发展

1.1.3 常用的在线衍生化试剂

1.1.4 化学反应过程

1.1.5 实验装置

1.1.6 热辅助-甲基化气相色谱法的优点

1.1.7 热辅助-甲基化气相色谱法存在的不足

1.2 热辅助-甲基化气相色谱法的应用

1.2.1 油脂

1.2.2 天然树脂

1.2.3 蜡

1.2.4 木质素

1.2.5 多聚糖

1.2.6 页岩油

1.2.7 土壤/沉淀物

1.2.8 蛋白质

1.2.9 染料

1.3 本论文的选题目的和内容

参考文献

第二章 多羟基醇在线衍生化反应影响因素的探讨

2.1 引言

2.2 实验部分

2.2.1 仪器与试剂

2.2.2 色谱条件

2.2.3 苯甲酸、苯酚、1，4-丁二醇、白杨黄酮混合标样的制备

2.2.4 TMAAc甲醇溶液的配置

2.3 结果与讨论

2.3.1 多羟基醇混合溶液的在线衍生化反应

2.3.2 反应温度的影响

2.3.3 TMAH添加量的影响

2.3.4 衍生化试剂种类的影响

2.3.5 三种进样方式的比较

2.4 结论

参考文献

第三章 在线甲基衍生化-气相色谱法发酵液中的甘油和二羟基丙酮

3.1 引言

3.2 实验部分

3.2.1 仪器与试剂

3.2.2 实验条件

3.2.3 标样的制备

3.2.4 发酵液样品的制备

3.2.5 实验步骤

3.3 结果与讨论

3.3.1 最佳衍生化条件的选择

3.3.2 二羟基丙酮和甘油的在线衍生化

3.3.3 方法的线性范围和检测限

3.3.4 发酵液中二羟基丙酮和甘油含量的测定

3.4 结论

参考文献

第四章 在线衍生化-气相色谱法测定食品中的防腐剂-苯甲酸和山梨酸

4.1 引言

4.2 实验部分

4.2.1 试剂和仪器

4.2.2 色谱条件

4.2.3 标样的制备

4.2.4 实验样品

4.2.5 样品前处理

4.2.6 实验步骤

4.3 结果与讨论

4.3.1 甲基化试剂的选择

4.3.2 最佳衍生化条件的选择

4.3.3 方法的线性范围和最低检测限

4.3.4 实际样品的测定

4.4 总结

参考文献

第五章 论文总结

5.1 论文主要研究成果

5.2 论文的不足与值得再深入研究的问题

致谢

攻读硕士期间发表的论文