新型化學(xué)品、助劑、添加劑的剖析

第六章

新型化學(xué)品、助劑、添加劑

的剖析北京化工大學(xué)本科生課程《復(fù)雜物質(zhì)剖析》精細(xì)化學(xué)品剖析的一般步驟對(duì)樣品的了解和調(diào)查

了解樣品的來(lái)源、用途、使用特性以及可能的組分等；查閱相關(guān)資料，了解樣品的信息。對(duì)樣品進(jìn)行初步檢驗(yàn)

觀察物理狀態(tài)、顏色、氣味、灼燒；測(cè)定物理化學(xué)性能，如熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、密度、溶解性等?；旌衔飿悠犯鹘M分的分離和純化

不同的混合物樣品采用不同的分離方法，如萃取法、蒸餾法、重結(jié)晶法、色譜法等。

各個(gè)組分的定性分析每個(gè)純組分根據(jù)不同情況選用各種分析手段，如色譜、紫外、紅外、核磁等，推測(cè)結(jié)構(gòu)。各個(gè)組分的定量分析對(duì)各個(gè)純組分進(jìn)行含量測(cè)定，可采用化學(xué)分析法、色譜法和紫外光譜法。應(yīng)用實(shí)驗(yàn)充分利用獲得的信息進(jìn)行合成、加工和應(yīng)用性能測(cè)試研究，達(dá)到剖析目的。內(nèi)容第一節(jié)水泥泡沫劑第二節(jié)蒸汽驅(qū)油用高溫發(fā)泡劑第三節(jié)石油產(chǎn)品添加劑第四節(jié)水溶性助焊劑第五節(jié)水質(zhì)穩(wěn)定劑第六節(jié)水溶性氫甲?；磻?yīng)催化劑第七節(jié)天然產(chǎn)物第一節(jié)水泥泡沫劑的剖析泡沫水泥也稱為泡沫混凝土，是將發(fā)泡劑用機(jī)械方式充分發(fā)泡，并將泡沫與水泥漿均勻混合，然后進(jìn)行現(xiàn)澆施工或模具成型，經(jīng)自然養(yǎng)護(hù)所形成。輕質(zhì)、保溫、隔音、耐火發(fā)泡劑物理發(fā)泡劑：惰性壓縮氣體，低沸點(diǎn)液體或易升華固體化學(xué)發(fā)泡劑：可以在100-200C左右釋放氣體的物質(zhì)，如偶氮二甲酰胺。表面活性劑：K12發(fā)泡劑、AES發(fā)泡劑、動(dòng)植物蛋白類發(fā)泡劑并不是所有的表面活性劑都可以作為發(fā)泡劑動(dòng)植物蛋白類發(fā)泡劑蛋白質(zhì)水解短鏈可溶性多肽（同時(shí)含有親水性基團(tuán)和疏水性基團(tuán)）這些多肽鏈在界面上伸展，并通過肽鍵間相互作用，形成一個(gè)平面的保護(hù)網(wǎng)，使界面得以加強(qiáng)，促進(jìn)了泡沫的形成和穩(wěn)定。實(shí)例水泥發(fā)泡劑1號(hào)和2號(hào)的剖析樣品：瑞典進(jìn)口1號(hào)：棕黑色溶液，有少量沉淀，有油的氣味；2號(hào)：略帶黃色的透明溶液，有醇的氣味。初步判斷：1號(hào)：水解蛋白類；2號(hào)：表面活性劑配成表面活性劑類型的定性鑒定方法1.泡沫特征試驗(yàn)

2、亞甲基藍(lán)-氯仿試驗(yàn)

3、混合指示劑顏色反應(yīng)

4、磺基琥珀酸酯試驗(yàn)

5、溴酚藍(lán)試驗(yàn)

6、濁點(diǎn)試驗(yàn)

7、硫氰酸鈷鹽試驗(yàn)

8、氧肟酸試驗(yàn)亞甲藍(lán)-氯仿試驗(yàn)變深變淺乳狀陽(yáng)離子型or兩性型陰離子型非離子型溴酚藍(lán)法溴酚藍(lán)二氯乙烷未知表面活性劑陰離子型或非離子型表面活性劑陽(yáng)離子型或兩性型表面活性劑硫氰酸鈷法硫氰酸鈷未知表面活性劑2hr非離子型表面活性劑陰離子型表面活性劑陽(yáng)離子型表面活性劑表面活性劑類型鑒定試驗(yàn)名稱發(fā)泡劑1號(hào)發(fā)泡劑2號(hào)亞甲藍(lán)-氯仿試驗(yàn)氯仿層略深氯仿層呈藍(lán)色溴酚藍(lán)試驗(yàn)呈亮藍(lán)色不變色硫氰酸鈷試驗(yàn)淺棕色紅紫色初步判斷：1號(hào)試樣含兩性表面活性劑；

2號(hào)試樣含陰離子表面活性劑發(fā)泡劑1號(hào)中各組分的分離IR干樣紅外光譜σ/cm-1已知植物蛋白水解物證實(shí)發(fā)泡劑1號(hào)為蛋白質(zhì)水解物1號(hào)燒杯9號(hào)燒杯22號(hào)燒杯再次證實(shí)為蛋白質(zhì)水解產(chǎn)物發(fā)泡劑2號(hào)的分離1號(hào)2號(hào)3號(hào)4號(hào)5號(hào)1號(hào)燒杯物質(zhì)(較低沸點(diǎn)物質(zhì)）σ/cm-1-OH-(CH2)n-CH3-(CH2)10-CH2OH2號(hào)燒杯（極性物質(zhì)）-C=OC-O-C碳酸二烷基酯3號(hào)燒杯（極性物質(zhì)）-SO3十二烷基磺酸鈉4號(hào)燒杯（極性物質(zhì)）-NH十二醇聚氧乙烯醚磺酸銨5號(hào)燒杯（較大分子量物質(zhì)）-SO3-木質(zhì)素磺酸鹽小結(jié)：作為水泥發(fā)泡劑，多選用物美價(jià)廉的動(dòng)物蛋白水解產(chǎn)物，或造紙廢液提取的木質(zhì)素復(fù)配其它合成表面活性劑。第二節(jié)

蒸汽驅(qū)油用高溫發(fā)泡劑SD1020的剖析驅(qū)油為了提高原油采收率，除了注水方法之外，還發(fā)展了化學(xué)驅(qū)油法、混相驅(qū)油法、熱力采油法和微生物采油法等。蒸汽泡沫驅(qū)油熱力開采稠油的一項(xiàng)重要新技術(shù)，將它與蒸汽或非凝結(jié)氣體及鹽水混合注入油層，可形成蒸汽泡沫。使用這一技術(shù)可控制蒸汽竄流，克服重力超復(fù)，減少粘滯，降低蒸汽流度，調(diào)整注汽剖面，提高重油采收率。課題背景表面活性劑是主要成分！預(yù)實(shí)驗(yàn)外觀及物理性質(zhì)：淺棕褐色水包油乳液，有效組分10％，pH9.5，密度1.01，傾點(diǎn)9℃元素定性分析氧瓶燃燒法定性測(cè)定鹵素、硫元素、氮元素和鈉元素等，結(jié)果發(fā)現(xiàn)無(wú)鹵素和氮元素，有硫和鈉元素。除此之外，應(yīng)還有C,H,O元素說(shuō)明樣品中至少包含兩種表面活性劑：一種水溶性，另一種是油溶性氧瓶燃燒法

(Oxygenflaskcombustionmethod)將有機(jī)藥物在充滿氧氣的燃燒瓶中進(jìn)行燃燒，俟燃燒產(chǎn)物被吸入吸收液后，再采用適宜的分析方法來(lái)檢查或測(cè)定鹵素或硫等元素的含量。用NaOH和H2O2溶液吸收，冷卻后用2mol/LHNO3酸化鹵素鹵化物(AgNO3)硫硫酸鹽(BaCl2）氮銨離子(奈氏試劑）鈉鈉離子（乙酸鈾酰鋅試劑）樣品的分離與提純使乳液分層（使水溶組分與油溶組分分開）乳液甲苯乙酸乙酯乙酸丁酯上層（乙酸丁酯）下層（水）反復(fù)洗滌，130C蒸去溶劑棕黃色粘稠透明液體反復(fù)洗滌，100C蒸去溶劑白色粉末酯層樣品-粘稠狀液體元素定量分析：C69.35%;H11.06%;S3.89%;O

（余量法）15.61%紅外光譜分析：-CH3,-CH2-R-O-R-Ph-PhSO3-酯層樣品1HNMR化學(xué)位移/δ特征官能團(tuán)0.87CH3－1.25－(CH2)m－（量較大）2.32苯甲基3.51－(CH2CH2O)n－6.72～7.71多取代基苯環(huán)推測(cè)分子結(jié)構(gòu)R：C20n:1-3水層樣品-灰白色粉末元素定量分析C15.4%,H1.3%,S3.65%,少量Na,余量O鹽酸酸化時(shí)有氣泡產(chǎn)生，表明樣品中含有Na2CO3,而上述C含量可能是碳酸鹽中的C(無(wú)機(jī)碳）.紅外光譜分析碳酸鹽的存在干擾了有機(jī)物的鑒定，需除去！紅外譜圖與CaCO3標(biāo)準(zhǔn)譜圖相似，證實(shí)存在大量的碳酸鹽去除CO32-在水層樣品中加入過量的BaCl2，生成沉淀，加入鹽酸除去碳酸根后，將剩余物進(jìn)行紅外分析，證實(shí)為BaSO4.剩余的少量有機(jī)物HNMR化學(xué)位移/δ特征官能團(tuán)1.91（單峰）3.69（單峰）4.9（特大單峰，吸水）H2O甲基丙烯酸鈉結(jié)論：（l）SD1020發(fā)泡劑是由一種結(jié)構(gòu)特殊的乳化劑及其它多種助劑復(fù)配而成。（2）SD1020發(fā)泡劑中乳化劑的分子結(jié)構(gòu)為（3）SD1020發(fā)泡劑還含有與之相匹配的多種助劑，如穩(wěn)定劑、pH調(diào)節(jié)劑、增溶劑，即Na2CO3、Na2SO4、甲基丙烯酸鈉等。（4）根據(jù)對(duì)SD1020發(fā)泡劑各組分的元素分析結(jié)果，可以推斷其組分大致為主乳化劑（酯溶部分）約占乳液總質(zhì)量的（8～9）％，助乳化發(fā)泡劑（水溶部分）約占乳液的（0.5～l）％，其余為水和少量Na2CO3、Na2SO4等助劑。其中R為含碳原子數(shù)約20的烴基，n為l～3的整數(shù)。烷氧基聚氧乙烯醚基甲苯磺酸鈉，具有良好的耐高溫性能小結(jié)：發(fā)泡劑的剖析水溶液或乳液第一步:分離溶劑或設(shè)法分層利用表面活性劑離子類型鑒定方法，確定分析的方向大多數(shù)不能獲得晶體，依靠元素分析和紅外光譜確定表面活性劑主要官能團(tuán)。第三節(jié)石油產(chǎn)品添加劑的剖析石油產(chǎn)品分類用途主要添加劑石油燃料汽油餾程：30-205C，汽車、摩托車用抗爆劑，

清凈劑噴氣燃料餾程：60-280C，高空低溫高速飛行，-50C不出現(xiàn)結(jié)晶抗靜電劑、抗磨劑、防冰劑、殺菌劑柴油餾程：180-370C和350-410C十六烷值改進(jìn)劑、低溫流動(dòng)性能改進(jìn)劑、抗磨劑燃料油粘度較大，用作鍋爐、輪船及工業(yè)爐燃料石油溶劑與化工原料潤(rùn)滑劑潤(rùn)滑油內(nèi)燃機(jī)油等抗氧抗磨劑、清凈劑、分散劑、極壓抗磨劑潤(rùn)滑脂用于軸承、齒輪部位稠化劑石蠟用于包裝材料、化妝品原料，或生產(chǎn)脂肪酸石油瀝青用于道路、建筑石油焦用于冶金、化工行業(yè)做電極潤(rùn)滑油添加劑抗氧化劑一般為含硫、磷和某些烷基酚的有機(jī)化合物；中止?jié)櫥脱趸傻挠袡C(jī)酸等鏈?zhǔn)竭B鎖反應(yīng)。極壓抗磨劑氯化石蠟或含硫、磷、氯的極性有機(jī)化合物，在摩擦過程中其活性元素可與金屬發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成具有降低摩擦、減少磨損的反應(yīng)膜。潤(rùn)滑油添加劑清凈劑油溶性磺酸鋇鹽和鈣鹽等物質(zhì)，依靠中和酸、洗滌、吸附、增溶等作用，用以抑制或清除發(fā)動(dòng)機(jī)供油系統(tǒng)、噴嘴等處沉積物。分散劑含有極性氮原子的丁二酰亞胺等具有表面活性的物質(zhì)，能使固體污染物以膠體狀態(tài)懸浮于油中，從而防止油泥、漆膜和淤渣等物質(zhì)沉積在發(fā)動(dòng)機(jī)部件上。降凝劑一般為聚甲基丙烯酸酯類聚合物低溫下石蠟開始結(jié)晶時(shí)吸附在結(jié)晶表面，防止其形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)而使油喪失流動(dòng)性；油品傾點(diǎn)過高，會(huì)使汽車?yán)鋯?dòng)時(shí)電耗過大。油品添加劑的分離提取與純化石油制品中添加劑的含量通常只有百分之幾到千分之幾，分析時(shí)必須先除去基礎(chǔ)油等主體組分，將添加劑濃縮后再分離純化。常用的分離富集方法有溶劑萃取法、液相色譜法、膜滲析法等。溶劑萃取法把油品拌入硅膠（130℃活化4h，1g油品／40g硅膠）放入40mm×15mm紙袋中，置于脂肪提取器中，用石油醚加熱回流4h，萃取硅膠吸附的油品中的基礎(chǔ)油；再用苯萃取回流4h，基本上可將基礎(chǔ)油除去。然后用甲醇萃取4h，各種添加劑濃集在甲醇提取液中，蒸發(fā)除去甲醇，可得各種添加劑的混合物，再用色譜法作進(jìn)一步分離純化。添加劑通常為極性的，基礎(chǔ)油為非極性的?？梢杂脴O性溶劑萃取。針對(duì)金屬腐蝕抑制劑采用乙二醇為萃取劑方法：40mL油（如潤(rùn)滑油）加入10mL乙二醇，放在分液漏斗中，在震蕩機(jī)上震搖30min，然后靜置分層，取乙二醇層測(cè)定紫外光譜。多為吡啶、胺等有機(jī)堿化合物油

品萃取劑鑒定出的添加劑合成機(jī)油乙二醇苯基，α－萘胺透平油乙二醇2,4－二甲基－6－叔丁酚礦物油乙二醇苯基，α－萘胺合成酯油乙醇苯基，α－萘胺，酚噻嗪各種新型抑制劑還在不斷研發(fā)中！柱色譜法

石油醚苯乙醚乙醇高分子聚合物類添加劑+基礎(chǔ)油中的飽和烴和少量芳烴酚類、芳胺、氯化石蠟、二硫代氨基甲酸鹽及部分酯類大部分酯類、磷酸酯、硼酸酯有機(jī)酸、磺化皂類等膜滲析法具有一定孔徑的高分子膜作為滲透膜，滲透效率不僅取決于薄膜的材料，而且還取決于滲透分子的分子量，一般分子量小于2000易通過膜，而分子量在10000時(shí)則難通過膜，所以滲析法易將高分子聚合物與低分子化合物分離開。潤(rùn)滑油滲析清凈劑分散劑粘度指數(shù)改進(jìn)劑降凝劑基礎(chǔ)油（某些低分子量化合物）透出液滲殘?jiān)鼘?shí)例第三代合成航空潤(rùn)滑油中

添加劑的剖析航空潤(rùn)滑油：對(duì)于渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)、渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)和渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)，渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)減速齒輪等，有不同的運(yùn)動(dòng)黏度和工作溫度需求。合成航空潤(rùn)滑油：基礎(chǔ)油抗氧劑抗磨劑…潤(rùn)滑油預(yù)分離—Coates方法潤(rùn)滑油甲醇萃取滲析抗氧劑抗磨劑極壓劑防腐劑（其它極性組分和芳烴）清凈劑分散劑粘度指數(shù)改進(jìn)劑降凝劑基礎(chǔ)油（某些低分子量化合物）透出液滲殘?jiān)?.初步分析(原樣紅外光譜）酯基特征峰，說(shuō)明該潤(rùn)滑油的基礎(chǔ)油是酯類油-NH或-OH特征峰，說(shuō)明含有胺型或酚型添加劑柱色譜分離及紅外光譜鑒定將層析硅膠于150℃活化6h，采用濕法裝柱，將油樣加入柱中，當(dāng)油樣完全滲入吸附劑后，再加入1cm高的吸附劑。用石油醚、乙醚、苯、無(wú)水乙醇按溶劑極性由弱到強(qiáng)的順序依次淋洗?？刂屏魉贋椋?～2）滴／s。按（50～100）mL為一個(gè)餾分收集。（若發(fā)現(xiàn)色帶流出時(shí)單獨(dú)截?。?。將所收餾分在水浴鍋上逐去溶劑后，分別測(cè)其紅外光譜。乙醚洗脫出的餾分，顏色為深褐色。對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)紅外譜圖，可確定其為季戊四醇酯。RRRRR隨后的乙醚洗脫出餾分顏色變?yōu)辄S色透明，說(shuō)明可能有新的組分被洗出。經(jīng)紅外光譜分析，可初步判斷其為混有季戊四醇酯的磷酸三甲酚酯(極壓抗磨劑）。為了證實(shí)上述判斷…在分液漏斗中放入10g油樣，每次用2mL乙二醇萃取，萃取五次，合并乙二醇層，進(jìn)行柱層析分離。吸附劑為層析硅膠，160℃下活化6h，洗脫劑為石油醚（沸程30～60℃）、石油醚:無(wú)水乙醚（1:1）和無(wú)水乙醚。經(jīng)紅外光譜分析，其中石油醚―無(wú)水乙醚洗脫物為混有少量季戊四醇酯的磷酸三甲酚酯。用傅里葉變換紅外光譜儀作差譜，差減掉季戊四醇酯的碳基峰后，可以確定磷酸三甲酚酯標(biāo)準(zhǔn)紅外光譜圖一致。由此可知油樣中含有磷酸三甲酚酯。更換極性大的溶劑，起到富集作用極壓抗磨劑高效液相色譜法對(duì)于對(duì)于含量很低的添加劑則需采用高效液相色譜法進(jìn)行分離。將一定量的樣品經(jīng)過碳十八預(yù)柱，用少量甲醇溶劑沖洗，接取前餾分做正相色譜分析。用正己烷作流動(dòng)相，根據(jù)文獻(xiàn)保留時(shí)間數(shù)據(jù)證實(shí)潤(rùn)滑油樣品中含有苯併三氮唑，采用外標(biāo)法，得其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.09%。樣品中抗氧化劑分析采用萃取與柱色譜相結(jié)合的方法：將150g油樣溶于100mL無(wú)水乙醇中，使其充分溶解，加入165mL甲醇，產(chǎn)生褐色沉淀。將沉淀萃取出來(lái)，用甲醇沖洗三遍，低溫烘干，得到褐色沉淀物。進(jìn)一步用柱層析分離純化。用石油醚溶解褐色沉淀物后，進(jìn)行柱層析分離。溶劑的加入順序依次為石油醚、石油醚―苯、苯、苯―乙酸乙酯、乙酸乙酯、乙酸乙酯―無(wú)水乙醇、無(wú)水乙醇。－NHC－N元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%實(shí)際測(cè)定值理論計(jì)算值C86.4386.18H9.0910.05N4.243.771:3:4.5抗氧化劑：芳胺類聚合體結(jié)論：經(jīng)上述分析可知，第三代合成航空潤(rùn)滑油的基礎(chǔ)油為季戊四醇酯；抗氧劑為芳胺類聚合物，約為4.26%；極壓抗磨劑為磷酸三甲酚酯；其它添加劑為0.09%的苯并三氮唑?？寡鮿┑姆蛛x分析

—采用TLC方法第四節(jié)進(jìn)口車蠟的剖析車用化學(xué)品：車用清潔、上光保養(yǎng)產(chǎn)品形態(tài)固蠟水蠟溶液蠟噴霧蠟組分石蠟硅油溶劑水磨料水相與油相、固相與液相混合的復(fù)雜體系!一種水蠟產(chǎn)品的剖析程序①HCl②甲苯①NaOH/乙醇②甲醇/水△甲苯石油醚紅外燈蒸餾樣品餾出物不揮發(fā)物上層下層不溶物可溶物不溶物可溶物不溶物可溶物紅

外

光

譜

鑒

定紅色棕色不溶物可溶物水層甲苯層放置甲苯①HCl②甲苯①NaOH/乙醇②甲醇/水△甲苯石油醚紅外燈蒸餾樣品餾出物不揮發(fā)物上層下層不溶物可溶物不溶物可溶物不溶物可溶物紅

外

光

譜

鑒

定紅色棕色不溶物可溶物水層甲苯層放置甲苯蒸出物放置分層，說(shuō)明為原樣品同時(shí)含有水和有機(jī)溶劑。-ph-CH3,-CH2--CH3,-CH2-Ar-H上層：主要成分是飽和脂肪烴，還有少量芳香烴。下層：水。揮發(fā)物不揮發(fā)物（蠟、硅油、磨料..)①HCl②甲苯①NaOH/乙醇②甲醇/水△甲苯石油醚紅外燈蒸餾樣品餾出物不揮發(fā)物上層下層不溶物可溶物不溶物可溶物不溶物可溶物紅

外

光

譜

鑒

定紅色棕色不溶物可溶物水層甲苯層放置甲苯石油醚可溶物（硅油+長(zhǎng)碳鏈羧酸）①HCl②甲苯①NaOH/乙醇②甲醇/水△甲苯石油醚紅外燈蒸餾樣品餾出物不揮發(fā)物上層下層不溶物可溶物不溶物可溶物不溶物可溶物紅

外

光

譜

鑒

定紅色棕色不溶物可溶物水層甲苯層放置甲苯利用NaOH將羧酸轉(zhuǎn)化為羧酸鈉，烘干后用甲醇水溶液萃取。石油醚可溶物/堿化后甲醇水可溶物（長(zhǎng)鏈羧酸？）①HCl②甲苯①NaOH/乙醇②甲醇/水△甲苯石油醚紅外燈蒸餾樣品餾出物不揮發(fā)物上層下層不溶物可溶物不溶物可溶物不溶物可溶物紅

外

光

譜

鑒

定紅色棕色不溶物可溶物水層甲苯層放置甲苯油酸烘干后為白色固體，紅外無(wú)吸收，判斷為分析過程中產(chǎn)生的NaCl石油醚可溶物/堿化后甲醇水不溶物（硅油？）①HCl②甲苯①NaOH/乙醇②甲醇/水△甲苯石油醚紅外燈蒸餾樣品餾出物不揮發(fā)物上層下層不溶物可溶物不溶物可溶物不溶物可溶物紅

外

光

譜

鑒

定紅色棕色不溶物可溶物水層甲苯層放置甲苯Si-O-Si聚二甲基硅氧烷Na2CO3石油醚不溶物（蠟+無(wú)機(jī)磨料？）①HCl②甲苯①NaOH/乙醇②甲醇/水△甲苯石油醚紅外燈蒸餾樣品餾出物不揮發(fā)物上層下層不溶物可溶物不溶物可溶物不溶物可溶物紅

外

光

譜

鑒

定紅色棕色不溶物可溶物水層甲苯層放置甲苯-COOH-COOR氧化蠟聯(lián)苯胺橙二氧化硅結(jié)論：①HCl②甲苯①NaOH/乙醇②甲醇/水△甲苯石油醚紅外燈蒸餾樣品餾出物不揮發(fā)物上層下層不溶物可溶物不溶物可溶物不溶物可溶物紅色棕色不溶物可溶物水層甲苯層放置甲苯飽和脂肪烴(少量芳香烴)45%水35%二氧化硅13%聯(lián)苯胺橙微量氧化蠟2%Na2CO3聚二甲基硅烷4%NaCl油酸1%第五節(jié)進(jìn)口水溶性助焊劑的剖析助焊劑作用溶解焊母表面氧化膜；阻止在高溫下氧化膜再生；降低液化焊材的表面張力，利于浸潤(rùn)；在焊接好的部位表面形成保護(hù)膜課題背景助焊劑應(yīng)具有的性能：⑴熔點(diǎn)應(yīng)低于焊料。⑵表面的張力、黏度、密度要小于焊料。⑶不能腐蝕母材，在焊接溫度下，應(yīng)能增加焊料的流動(dòng)性，去除金屬表面氧化膜。⑷焊劑殘?jiān)菀兹コ＂刹粫?huì)產(chǎn)生有毒氣體和臭味，以防對(duì)人體的危害和污染環(huán)境。課題背景助焊劑類型無(wú)機(jī)系列：酸性水溶性；阻焊性能好、腐蝕性強(qiáng)無(wú)機(jī)酸：鹽酸、氫氟酸等無(wú)機(jī)鹽：氯化鋅、氯化銨等有機(jī)系列：酸性水溶性；腐蝕性較弱有機(jī)酸：乳酸、檸檬酸等樹脂系列：主要成分是松香，沒有腐蝕性

但焊接后的線路板需用有機(jī)氯溶劑清洗課題背景水溶性助焊劑，只用水清洗樣品的分離與提純減壓蒸餾溶劑未知物【A】（GC―MS分析）溶液去溶劑油狀液體未知物【B】（MS、IR、NMR分析）不溶物乙醚抽提

白色固體未知物【C】（MS、IR、NMR分析）乙酸乙酯精制樣品殘留物未知物A-溶劑GC-MS分析單一組分溶劑為2-丁醇。未知物Bm/z=45+44n,CH2CH2O重復(fù)單元Wavenumber(cm-1)乙醚可溶物為聚乙二醇醚。無(wú)羰基！只有兩種H！未知物C-NH2白色結(jié)晶為環(huán)己胺鹽酸鹽m/Z=35，m/z=37，二者強(qiáng)度為3:1，表明存在Cl-NH2-CH2-CH結(jié)論進(jìn)口水溶性助焊劑的組成如下：2－丁醇（90％）

聚乙二醇醚（7％）

環(huán)己胺鹽酸鹽（3％）

弱酸性，溶解氧化膜++表面活性劑，降低表面張力溶劑，保護(hù)和溶解作用第六節(jié)水質(zhì)穩(wěn)定劑的剖析水質(zhì)穩(wěn)定劑用于工業(yè)循環(huán)冷卻水、鍋爐水防止冷卻水結(jié)垢、對(duì)設(shè)備的腐蝕等，起到節(jié)水、節(jié)能、節(jié)約鋼材的作用。通常包括緩蝕劑、阻垢劑、殺菌滅藻劑等常用有機(jī)膦系列作為緩蝕劑和螯合劑羥基乙叉二膦酸HEDP實(shí)例：一種水質(zhì)穩(wěn)定劑的剖析樣品基本情況：棕色油狀液體，略有胺味，pH6，使用比例為1:2000第一步：常壓蒸餾餾分：沸點(diǎn)低于100C，靜置后分層。上層：經(jīng)IR分析為石油醚，作為消泡劑和防銹劑；下層：使硅膠變色，確認(rèn)為純水，作為稀釋劑。殘留物：油狀液體，其中有白色晶體白色晶體重結(jié)晶后,經(jīng)IR分析，對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)譜圖，確定為EDTA二鈉鹽，作為軟水劑。粘稠狀液體：可能還含有水溶性組分！粘稠狀液體：以丁醇：水=1:1（v:v)混合溶劑萃取水層：以HCl酸化，蒸干，甲醇溶解不溶物，IR分析確認(rèn)為多聚磷酸鈉。作為緩蝕劑。甲醇溶解物，確定為EDTA酸，作為緩蝕劑。丁醇層：丁醇蒸發(fā)后仍為粘稠狀液體，需色譜柱分離。第二步：硅膠柱分離

依次用石油醚、苯、氯仿、甲醇進(jìn)行洗脫石油醚份：無(wú)色透明粘稠狀液體，IR分析為石腦油，作為防銹劑和消泡劑。苯份：淺黃色粘稠狀液體，確認(rèn)為十二烷基磺酰胺。-NH2-S=O氯仿份：白色針狀結(jié)晶，IR對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)譜圖，為苯并三氮唑，作為防銹劑。氯仿-甲醇份淡黃色粘稠狀液體，非單一物質(zhì)。根據(jù)官能團(tuán)分析，可能是烷基磷酸酯的環(huán)氧乙烷加成產(chǎn)物。甲醇份：白色固體，分析為聚乙二醇，可能是烷基磷酸酯的環(huán)氧乙烷加成物的副產(chǎn)物。提高緩蝕劑成膜性能？第七節(jié)水溶性氫甲?；呋瘎┑钠饰稣n題背景丙烯銠膦催化劑氫甲酰化反應(yīng)丁醛經(jīng)量化計(jì)算，推測(cè)1-苯基二苯并膦(PDBP)是比三苯基膦更好的銠催化劑配體。進(jìn)一步，為了獲得水溶性催化劑，需要PDBP進(jìn)行磺酸化。PDBP問題：PDBP發(fā)煙硫酸硼酸研究中發(fā)現(xiàn)：不同磺化條件所得到的產(chǎn)物作為配體時(shí)，催化劑活性不同。利用TLC將混合體系分離展開劑：異丙醇：乙醇：氨水=1:1:1如何確定每個(gè)斑點(diǎn)組分？制備薄層色譜（用于制備純品）采用大玻璃板，硅膠鋪厚一些，線狀點(diǎn)樣；展板后，用小刀將所需樣斑刮下，倒入甲醇中，過濾后減壓濃縮，干燥后結(jié)晶。結(jié)構(gòu)鑒定利用MS,13C-NMR,1H-NMR,IR等進(jìn)行結(jié)構(gòu)鑒定結(jié)論：一磺化PDBP產(chǎn)物二磺化PDBP產(chǎn)物二磺化PDBP氧化物三磺化PDBP產(chǎn)物三磺化PDBP氧化物Na2SO4氧化過度需要嚴(yán)格控制磺化條件！第八節(jié)天然產(chǎn)物的提取與分離

植物中的二次代謝產(chǎn)物，結(jié)構(gòu)多樣，其中不少具有生理活性，是藥物化學(xué)的天然寶庫(kù)。天然產(chǎn)物分類及其理化性質(zhì)生物堿萜類甾類黃酮類1.生物堿含有氮原子的雜環(huán)化合物，可與酸成鹽，具有生理活性。2．黃酮類化合物(Flavonoid)泛指兩個(gè)具有酚羥基的苯環(huán)通過中央三碳原子相互連接的一系列化合物.廣泛存在于自然界，其不同的顏色為天然色素家族添加了更多色彩。該類化合物生理活性多種多樣.特征反應(yīng)：將乙醇液加鎂粉，滴入濃鹽酸后震蕩在泡沫處呈桃紅色；與1%AlCl3乙醇溶液呈有色熒光。提取與分離：可溶解于極性溶劑中。92

黃酮類化合物的理化性質(zhì)1、形態(tài)：多為結(jié)晶性固體，少數(shù)為無(wú)定形粉(苷）2、顏色：多為黃色,所呈顏色主要與分子中是否在交叉共軛體系有關(guān)。3、存在形式:植物體內(nèi)的黃酮除少數(shù)以游離狀態(tài)存在外，大多數(shù)與糖結(jié)合成苷，且多為氧苷，只有少數(shù)為碳苷。4、溶解性:一般游離苷元難溶或不溶于水，易溶于甲醇、乙醇、醋酸乙酯、乙醚等有機(jī)溶劑及稀堿水溶液中。黃酮苷一般易溶于水、甲醇、乙醇等強(qiáng)極性溶劑中，糖鏈越長(zhǎng)，則水中溶解度越大。3．萜類及其揮發(fā)油(Terpenoids)它是異戊二烯的聚合體及其衍生物，其骨架一般以五個(gè)碳為單位，但也有例外。9394倍半萜153揮發(fā)油單萜102揮發(fā)油半萜 5n=1植物葉萜類的結(jié)構(gòu)分類萜類化合物的分類及分布二萜204樹脂、苦味質(zhì)、植物醇二倍半萜255海綿、植物病菌三萜306皂苷、樹脂、植物乳汁四萜408植物胡蘿卜素多聚萜~7.5×103至~3×105(C5H8)n橡膠、硬橡膠分類碳數(shù)(C5H8)n存在95

香葉醇也叫牻牛兒醇，玫瑰油、香葉天竺葵油中均含有此成分，與香橙醇互為幾何異構(gòu)體.都是香料工業(yè)中不可缺少的原料．

牻牛兒醇香橙醇

單萜（monoterpenoids）96環(huán)狀倍半萜97

環(huán)狀二萜屬雙環(huán)二萜類化合物具有抗炎作用但水溶性不好，為增強(qiáng)穿心蓮內(nèi)酯水溶性，將其制備成衍生物：98

環(huán)狀二萜銀杏內(nèi)酯——屬雙環(huán)二萜類。作為拮抗血小板活化因子，用于治療因血小板活化因子引起的種種休克狀障礙99萜類化合物的理化性質(zhì)（一）物理性質(zhì)

1.性狀（1）形態(tài)：

二萜和二倍半萜——多為結(jié)晶性固體。（2）味：多具苦味（萜類又稱苦味素）（3）旋光和折光性多具有不對(duì)稱碳原子，且多有異構(gòu)體。100

2.溶解度

萜類親脂性強(qiáng)——易溶醇及脂溶性有機(jī)溶劑難溶水具內(nèi)酯結(jié)構(gòu)的萜類——溶于堿水，酸化析出（用于分離純化）萜類對(duì)高熱、光和酸堿較為敏感，或氧化，或重排，引起結(jié)構(gòu)改變。4．甾體及其苷類(Steroid)甾體化合物具有一個(gè)母核（A、B、C、D組成），這個(gè)母核像“田”字，并且在C10和C13處各有一個(gè)甲基（角甲基），在C17處有一側(cè)鏈，這樣在母核上的三個(gè)側(cè)鏈像“巛”字，“甾”字十分形象的表示了這類化合物的基本碳架。五元內(nèi)酯環(huán)強(qiáng)心苷類，4‘-乙?；幽么舐檐眨逶獌?nèi)酯環(huán)強(qiáng)心苷類，毛地黃苷膽固醇特征反應(yīng)：在乙酐溶液中與濃硫酸反應(yīng)后顯各種紅紫色，皂苷水溶液震蕩時(shí)能產(chǎn)生大量泡沫。提取與分離：可溶于極性溶劑中。乙酸酐-濃硫酸反應(yīng)（Liebermann-Burchard反應(yīng)）：取乙醇提取液l~2ml，揮去乙醇，殘?jiān)芙饣驊腋∮谝宜狒?，滴?滴濃硫酸，如呈紫紅色，并且在溶液上層逐漸變綠，證明含有甾體、三萜類或皂甙。5．糖及其苷類植物光合作用的初生產(chǎn)物，在中草藥中分布極廣,常常占植物干重的80%-90%。一些具有營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)壯作用的藥，如山藥、何首烏、黃精、地黃、白木耳、大棗等均含有大量糖類。特征反應(yīng)：與斐林試劑作用有磚紅色Cu2O沉淀。提取與分離：具有水溶性斐林試劑

(Fehling'ssolution)是德國(guó)化學(xué)家斐林（HermannvonFehling，1812年--1885年）在1849年發(fā)明的。它是由氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1g/mL的溶液和硫酸銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.05g/mL的溶液，還有酒石酸鉀鈉配制而成的。它與可溶性的還原性糖（葡萄糖、果糖和麥芽糖）在加熱的條件下，能夠生成磚紅色的氧化亞銅沉淀。因此，斐林試劑常用于鑒定可溶性的還原性糖的存在與否。7.2天然產(chǎn)物有效成分的提取方法

極性強(qiáng)弱溶劑名稱有效成分類型非極性（親脂性）溶劑石油醚、環(huán)己烷、汽油、苯、甲苯等油脂、揮發(fā)油、植物甾醇（游離態(tài)）、某些生物堿、親脂性強(qiáng)的香豆素等弱極性溶劑乙醚樹脂、內(nèi)酯、黃酮類化合物的苷元、醌類、游離生物堿及醚溶性有機(jī)酸弱極性溶劑氯仿游離生物堿等中等極性溶劑乙酸乙酯極性較小的苷類（單糖苷）中等極性溶劑正丁醇極性較大苷類（二糖和三糖苷）等極性溶劑丙酮、甲醇、乙醇生物堿及其鹽、有機(jī)酸及其鹽、苷類、氨基酸、鞣質(zhì)和某些單糖等強(qiáng)極性溶劑水糖類、水溶性生物堿、胺類、鞣質(zhì)、苷類、無(wú)機(jī)鹽等溶劑和有效成分極性相似對(duì)照天然藥材粗粉5-10g5-10g5-10g加水50-100ml浸濕1h10倍量95％EtOH回流1h10倍石油醚浸提0.5h水提液EtOH提取液石油醚提取液（檢查單糖、多糖、鞣質(zhì)、皂苷、多肽、蛋白質(zhì)）（檢查萜類、甾體、油脂、揮發(fā)油）回收EtOH濃縮液甲份乙份EtOH溶解醇溶液

HCl溶液（檢測(cè)生物堿）不溶物EtOAc溶解（檢查鞣質(zhì)、酚類、有機(jī)酸、黃酮、蒽醌、甾體、三萜等）EtOAC溶液5％NaOH溶液振搖

堿水液（檢查有機(jī)酸、酚類）EtOAC液EtOH溶解濃縮物（檢查萜類、內(nèi)酯、強(qiáng)心甘）預(yù)實(shí)驗(yàn)植物原材料粉末用乙醇溶液浸提數(shù)次，合并