气相色谱常见的衍生化反应

王中泰

气相色谱常见的衍生化反应

衍生化技术是通过化学反应将样品中难于分析检测的目标化合物定量地转化为另一种易于分析检测的化合物，通过后者的分析检测可以对目标化合物进行定性和定量分析。

柱前衍生化条件
（1）反应能迅速、定量地进行，反应重复性好，反应条件不苛刻，容易操作；
（2）反应的选择性好，最好只与目标化合物反应，即反应具有专一性；
（3）衍生化反应产物只有一种，反应的副产物和过量衍生化试剂不干扰目标化合物的分离与检测；
（4）衍生化试剂方便易得，通用性好。

常见衍生化反应

1、 酯化衍生化方法
（1）甲醇法：
有机酸与甲醇在催化剂条件下加热，发生酯化反应，生成有机酸甲酯。一般采用三氟化硼作催化剂，通常将三氟化硼通入甲醇配制酯化剂，因为配制过程中已放热，有一定的危险性，现在也有商品化的三氟化硼甲醇溶液可直接购买使用。
（2）重氮甲烷法：
重氮甲烷可以与有机酸反应生成有机酸甲酯放出氮气。此法简便有效，反应速度快，转化率高，较少副反应，不引入杂质，但是反应要在非水介质中进行。虽然反应条件温和，但是重氮甲烷不稳定，有爆炸性、有毒，制备与使用时要特别小心。另外，酚羟基在常温下可以与重氮甲烷反应，但在0℃下可以避免酚羟基反应。
（3）三氟乙酸酐法：
在三氟乙酸酐的存在下有机酸和酸可以反应生成酯，比较适合空间位阻较大的有机酸和醇或酚的酯化。
（4）其它酯化法：
有时为了提高方法的灵敏度和选择性，需要制备甲酯之外的酯，方法与甲酯化方法类似，可以用重氮乙烷、重氮丙烷、重氮甲苯代替重氮甲烷以制得相应的酯，且这些试剂的稳定性好、爆炸性小。用三氟化硼的丙醇、丁醇或戊醇溶液与有机酸反应也可以制得相应的丙酯、丁酯或戊酯。

2 酰化衍生化方法
酰化能降低羟基、氨基、巯基的极性，改善这些化合物的色谱性能，并提高这些化合物的挥发性，增加某些易氧化化合物的稳定性。当酰化时引入含有卤离子的酰基时，还可以提高使用ECD检测器的灵敏度。常用的酰化试剂有酰卤、酸酐和反应活性的酰化物。
（1）乙酰化法：
标准乙酰化法是将样品溶于氯仿中，与乙酸酐和乙酸在50℃反应2-6h，真空除去剩余试剂。还可以乙酸钠为碱性催化剂，以乙酸酐为乙酰化试剂进行乙酰化反应，用于糖类分析。吡啶、三甲胺、甲基咪唑也可以作为碱性催化剂。乙酰化反应通常在非水介质中进行，但是胺类和酚类化合物乙酰化时可在水溶液中进行。
（2）多氟酰化法：
常用的多氟化试剂是三氟乙酰（TFA）、五氟丙酰（PFP）和七氟丁酰（HFB），其活性是TFA>PFP>HFB。TFA和PFP的衍生物挥发性较强，而HFB的衍生物ECD灵敏度较高。多氟酰化反应时间除了取决于多氟酰化试剂的活性，还取决于目标化合物的活性。多数情况下氟酰化反应不需溶剂，但有些情况下也是需要溶剂的，此外有时还需要加碱性催化剂。

3 卤化衍生化法
在目标化合物中引入卤原子后可使用ECD检测器，提高检测的灵敏度，同时可以改善挥发性和稳定性，常用的卤化衍生化方法如下：
（1）卤素法：用卤素直接作为衍生化试剂处理样品，卤素的作用是加成或取代
（2）卤化氢法：
常用HCl和HBr为衍生化试剂与不饱和链发生加成反应或与羟基发生置换反应
（3）N-溴代丁二酰亚胺（NBS）法：NBS是选择性很强的卤化衍生试剂，可使烯丙位的氢原子发生溴代反应。


化学分析计量

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