一.氣相色譜分析法概述
氣液試樣實在多,氣相色譜把樣測,
分析靈敏響應快,常量分析全包括。
內標外標歸一法,檢測熱導氫焰化,
微機處理色譜圖,定量結果準度大。
二.氣相色譜儀
氣相色譜儀器多,型號性能各有別,
分析特性有異同,分離分析有特色。
載氣系統穩操作,攜帶樣氣去檢測,
壓力流速勿波動,穩壓穩流靠調節。
柱分系統分類多,填充ë細全包括,
分離試樣全靠它,選擇液載要正確。
進樣系統嚴操作,定量進樣需準確,
氣體采用進樣閥,液體微量用注射。
檢測系統最明確,種類型號也很多,
熱導氫焰離子化,電子捕俘雙焰火。
檢測信號需琢磨,各個組分細甄別,
響應快速能分辨,一一對應勿出錯。
放大記¼有把握,譜圖精細準輪廓,
色譜峰大含量高,微機定量更準確。
三.利用氣相色譜分析法定性和定量
氣相色譜分析法,試樣定性較發雜,
操作相同峰一致,純物對照判斷它。
氣質聯用好辦法,色譜紅外能簡化,
試樣組分可判定,定性數據能表達。
氣相色譜分析法,試樣定量不發雜,
譜峰面積知多少,總量相比求得它。
定量測定常規法,內標外標歸一化,
測定一種內外標,全部出峰歸一化。
四.歸一化法
歸一化法來定量,出峰不全不適當,
全部組分看做一,百分之百來計量。
質量分數即含量,譜峰面積先測量,
校正因子查表得,代入公式得含量。
五.內標法
定量可用內標法,分析簡便不復雜,
出峰組分不完全,計算仍然要方法。
內標物質物含雜,稱量不準出誤差,
譜峰面積測準確,質量分數準度大。
六.外標法
定量可用外標法,操作條件較復雜,
平行測定要保證,標準試劑用量大。
固定稱量熟練化,稱量不準出誤差,
偶爾測定公式算,常規工作曲線查。
常見有機化合物的質譜:
1. 飽和脂肪烴
a.直鏈烴
直鏈烴顯示弱的分子離子峰,
◆ 有m/z :M-29,29,43,57,71,…CnH2n+1系列峰(σ—斷裂)
◆ 伴有m/z :27,41,55,69,…… CnH2n-1系列較弱峰
b. 支鏈烴
◆分子離子峰豐度降低
c. 環烷烴
◆ 分子離子峰強度增加,會出現m/z=41,55,56,69等系列碎片離子峰。
◆ 烷基取代的環烷烴易丟失烷基,優先失去最大基團,正電荷保留在環上。
2. 烯烴
容易發生烯丙基斷裂,
產生一系列27,41,55,69,…CnH2n-1峰,41常是基峰
3. 芳烴
分子離子峰強,易發生Cα-Cβ鍵的裂解,生成的芐基m/z91是基峰。正構烷基取代鏈越長,m/z91豐度越大。
若基峰比91大14n,表明苯環α碳上另有烷基取代。
會出現39,51,65,77,91,105,119,…等一系列峰。
側鏈含γ-H的會產生重排離子峰,m/z=92
4. 醇和酚
醇的分子離子峰往往觀察不到,M-H有時可以觀察到
飽和醇羥基的Cα-Cβ鍵易發生斷裂,產生(31+14n)特征系列離子峰,伯醇的m/z31較強。
開鏈伯醇還可能發生麥氏重排,同時脫水和脫烯(M-18-28)。
酚的分子離子峰較強,出現(M-28)(-CO),(M-29)(-CHO)峰。
5. 醛、酮
直鏈醛、酮顯示有CnH2n+1CO為通式的特征離子系列峰,如m/z 29、43、57 ……等 。
6. 羧酸
脂肪羧酸的分子離子峰很弱,m/z 60是丁酸以上α-碳原子上û有支鏈的脂肪羧酸最特征的離子峰,由麥氏重排裂解產生 ;
低級脂肪酸還常有M-17(失去OH)、M-18(失去H2O)、M-45(失去CO2H)的離子峰。
7. 酯
羧酸酯進行α-裂解所產生(M-R)或(M-OR)的離子常成為質譜圖中的強峰(有時為基峰)。
常見氫譜化學λ移值范Χ:
醛氫9-10.5 ppm
芳環及苯環6-9.5 ppm
烯氫4.5-7.5 ppm
與氧原子相連的氫3.0-5.5ppm
與氮原子相連的氫2.0-3.5ppm
炔氫1.6-3.4 ppm
脂肪氫0-2.5 ppm
活潑氫:醇類0.5-5.5ppm
酚類4.0-12.0 ppm
酸類:9-13.0 ppm
氨活潑氫:酰胺5-8.5ppm
芳香氨 3.0-5.0ppm
脂肪氨0.6-3.5 ppm。
碳譜三大區:
◆ 高δ值區δ>165 ppm,屬于羰基和疊烯區:a.分子結構中,如存在疊峰,除疊烯中有高δ值信號峰外,疊烯兩端碳在雙鍵區域還應有信號峰,兩種峰同時存在才說明疊烯存在;b.δ>190 ppm的信號,只能屬于醛、酮類化合物;c.160-180 ppm的信號峰,則歸屬于酸、酯、酸酐等類化合物的羰基。
◆ 中δ值區δ 90-160 ppm(一般情況δ為100-150ppm)烯、芳環、除疊烯中央碳原子外的其他SP2雜化碳原子、碳氮三鍵碳原子都在這個區域出峰。
◆ 低δ值區δ<100 ppm,主要脂肪鏈碳原子區:a.與單個氧、氮、氟等雜原子相連的飽和的δ值一般處于55-95 ppm,不與氧、氮、氟等雜原子相連的飽和的δ值小于55 ppm;b.炔碳原子δ值在70-100ppm,這是不飽和碳原子的特例。
常見有機化合物的紫外吸收光譜
1. 飽和烴
飽和單鍵碳氫化合物只有σ電子,因而只能產生σ→σ*躍遷。由于σ電子最不容易激發,需要吸收很大的能量,才能產生σ→σ*躍遷,因而這類化合物在200nm以上無吸收。所以它們在紫外光譜分析中常用作溶劑使用,如正已烷、環乙烷、庚烷等。
2.不飽和脂肪烴
◆ 含孤立不飽和鍵的烴類化合物。具有孤立雙鍵或三鍵的烯烴或炔烴,它們都產生π→π*躍遷,但多數在200nm以上無吸收。如已烯吸收峰在171nm,乙炔吸收峰在173nm,丁烯在178nm。若烯分子中氫被助色團如-OH、-NH2、-Cl等取代時,吸收峰發生紅移,吸收強度也有所增加。
◆ 含共軛體系的不飽和烴。具有共軛雙鍵的化合物,相間的π鍵相互作用生成大π鍵,由于大π鍵各能級之間的距離較近,電子易被激發,所以產生了K吸收帶,其吸收峰一般在217~280nm。K吸收帶的波長及長度與共軛體系的長短、λ置、取代基種類等有關,共軛雙鍵越多,波長越長,甚至出現顏色。因此可據此判斷共軛體系的存在情況。
◆ 芳香化合物。苯的紫外吸收光譜是由π→π*躍遷組成的三個譜帶,即E1、E2、具有精細結構的B吸收帶。當苯環上引入取代苯時,E2吸收帶和B吸收帶一般產生紅移且強度加強。稠環芳烴母體吸收帶的最大吸收波長大于苯,這是由于它有兩個或兩個以上共軛的苯環,苯環數目越多,λmax越大。例如苯(255nm)和萘(275nm)均為無色,而并四苯為橙色,吸收峰波長在460nm。并五苯為紫色,吸收峰波長為580nm。
◆ 雜環化合物。在雜環化合物中,只有不飽和的雜環化合物在近紫外區才有吸收。以O、S或NH取代環戊二烯的CH2的五元不飽和雜環化合物,如呋喃、噻吩和吡咯等,既有π→π*躍遷引起的吸收譜帶,又有n→π*躍遷引起的譜帶。