二氣相色譜中衍生試劑及其新進(jìn)展

1、會(huì)計(jì)學(xué)1二氣相色譜中衍生試劑及其新進(jìn)展二氣相色譜中衍生試劑及其新進(jìn)展第1頁(yè)/共38頁(yè) -OH-COOH-SH-NH2=NH-O-Si(CH3)3-COO-Si(CH3)3-S-Si(CH3)3-NH-Si(CH3)3-NSi(CH3)3Si(CH3)3=N-Si(CH3)3TMS凡含有活潑氫的化合物都能與硅烷化試劑反應(yīng). 最重要的是三甲基硅衍生試劑.三甲基硅（TMS）衍生試劑與待測(cè)物的反應(yīng)方程式： 被衍生化合物的各極性官能團(tuán)接受硅烷基的能力依次為: 醇(伯仲叔) 酚 羧酸 胺(一級(jí)胺二級(jí)胺) 酰胺 第2頁(yè)/共38頁(yè) (CH3)3Si NHSi(CH3)3 (CH3)3Si Cl CH3C N

2、Si(CH3)3OCH3 N Si(CH3)3OCH3CF3C CH3C N Si(CH3)3OSi(CH3)3 C N Si(CH3)3OSi(CH3)3CF3reagents abbreviation structurehexamethyldisilazaneHMDStrimethylchlorosilaneTMCSN-methyl-N-TMS-acetamideMSAN - m e t h y l - N - T M S -trifluoroacetamideMSTFAN, O-Bis-TMS-acetamideBSAN , O , b i s - T M S -trifluoroace

3、tamideBSTFATrimethylsilylimidazoleTMSIM (CH3)3SiNN第3頁(yè)/共38頁(yè)第4頁(yè)/共38頁(yè)第5頁(yè)/共38頁(yè)第6頁(yè)/共38頁(yè)1.立體效應(yīng)立體效應(yīng) : 伯醇仲醇叔醇 2.催化劑催化劑常用的催化劑: 三甲基氯硅烷（TMCS），TMSIM，三甲碘硅烷（TMSI）和乙酸鉀 Wang 等 2 測(cè)定了頭發(fā)、血液、唾液及尿液中的海洛因及其六種代謝產(chǎn)物，樣品經(jīng)固相萃取處理后，加入衍生試劑 BSTFA+1% TMCS 在70oC 反應(yīng)20min，檢出限可達(dá)1ng/ml。 第7頁(yè)/共38頁(yè)給出有用的質(zhì)譜碎片。第8頁(yè)/共38頁(yè)XCH2Si YCH3CH3第9頁(yè)/共38頁(yè)1.應(yīng)

4、用范圍廣: 凡含有活潑氫的化合物都能 與硅烷化試劑發(fā)生反應(yīng).2. 形成的衍生物熱穩(wěn)定性好，揮發(fā)性強(qiáng)，易于制備，色譜性能好 .3 . 衍生反應(yīng)完成后,可直接進(jìn)行氣相色譜分析. 4. 溶劑的選擇：使用非質(zhì)子化溶劑如吡啶，乙腈，二甲 亞砜，四氫呋喃和N，N-二甲基甲酰胺 等.5. 衍生物因硅的沉積易玷污FID檢測(cè)器 .6. 反應(yīng)需無(wú)水條件.第10頁(yè)/共38頁(yè) OHCOOHSHNH2R-XbaseORCOORSRNHRNR2X為鹵素或其它易離去基團(tuán)。 衍生物是醚，酯，硫醚，N-烷基胺，N-烷基酰胺; 弱酸基團(tuán)的烷基化需強(qiáng)堿催化劑，酚羥基和羧酸羥基等酸性較強(qiáng), 需弱堿催化劑。 第11頁(yè)/共38頁(yè)Type

5、 of reagentTypical reaction conditionGroups derivatizedDiazoalkane Non-polar solventAcidic OH and NHAlkyl halide-strong baseDMSOAlcohols, amides Alkyl halide-weak baseK2CO3-acetoneThiols, phenols, acids, amines, acidic NHAlkyl halide- weak base- ionophoreK2CO3-18-crown-6 Thiols, phenols, acids, amin

6、es, acidic NHAlkyl halide quaternary ammonium saltPhase transferThiols, phenols, acids, amines, acidic NHQuaternary ammonium On column derivatizationThiols, phenols, acids, amines, acidic NH第12頁(yè)/共38頁(yè)重氮烷烴烷化1. 類(lèi)型類(lèi)型: 目前主要有三種. 重氮甲烷重氮甲烷: 應(yīng)用最為廣泛 。該試劑與化合物的衍生條件溫和、反應(yīng)迅速、高效、無(wú)副產(chǎn)物，但它毒性大，不易貯存，制備時(shí)有發(fā)生爆炸的危險(xiǎn)。 三甲硅基重氮甲

7、烷三甲硅基重氮甲烷（TMSDM）: 是一種在安全性上優(yōu)于重氮甲烷的試劑，但TMSDM的衍生速率及衍生產(chǎn)率均低于重氮甲烷，且易于形成三甲基硅的副產(chǎn)物。 五氟苯基重氮甲烷五氟苯基重氮甲烷: : 用于前列腺素類(lèi)化合物的衍生，用ECD和MS檢測(cè)，靈敏度高。2. 應(yīng)用應(yīng)用: 羧酸，磺酸，酚，烯醇等含-OH和-NH-化合物的烷基化。第13頁(yè)/共38頁(yè) 主要是一些低分子量的脂肪鹵化物，如CH3，C2H5，n-C3H7，i-C3H7etc.，芐基和取代芐基溴化物等。其中以五氟芐基溴（五氟芐基溴（PFB-Br）的應(yīng)用）的應(yīng)用最多。最多。 烷基衍生物可通過(guò)在有機(jī)介質(zhì)中反應(yīng)、相轉(zhuǎn)移反應(yīng)及固相萃取衍生等途徑來(lái)制備。

8、相轉(zhuǎn)移反應(yīng)也稱(chēng)為“萃取烷基化”。 衍生試劑常用CH3I，相轉(zhuǎn)移試劑為硫酸氫四已基胺或氫氧化四丁基胺 。 固相萃取衍生是目前制備烷基化衍生物的一種非常有發(fā)展前景的方法,根據(jù)樣品的性質(zhì)，可選擇陰離子交換樹(shù)脂，C18等作固相萃取劑，常用的衍生試劑是PFB-Br。該方法已廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)和食品檢測(cè)等領(lǐng)域。烷基鹵化物的烷化第14頁(yè)/共38頁(yè)生可一步完成。第15頁(yè)/共38頁(yè) XCH3CH3CH3NZ-(1) X=H Z=OH(2) X=CF3 Z=OH(3) X=H Z=F(4) X=H Z=OCOCH3(5) X=H Z=CN CH2N RCH3CH3XXF-(6) X=H R=phenyl(7) X

9、=CF3 R=CH3(8) X=CH3 R=phenyl第16頁(yè)/共38頁(yè)衍生方法：直接將分析物與試劑的甲醇溶液的混合物注入氣相色譜的進(jìn)樣口，熱解產(chǎn)生烷基化衍生物。 特點(diǎn)：衍生效率高，但腐蝕性強(qiáng)，可能會(huì)損壞色譜柱。據(jù)報(bào)道四烷基銨氟化物無(wú)腐蝕性，衍生效率與相應(yīng)的氫氧化物相當(dāng) .(1-5) 所示的試劑已商品化。 (6-8) 是幾種性能較好的芐基銨鹽試劑 , 可用作酸、酚類(lèi)化合物的在柱烷基化衍生試劑, 生成芐基酯和芐基醚衍生物。 第17頁(yè)/共38頁(yè)R -O HR -N H2R -SHR -O C R R -N H -C O R R -S-C O R O(R C O )2O第18頁(yè)/共38頁(yè)很好的分離

10、。該試劑還可用于尿液中苯酚的測(cè)定5。第19頁(yè)/共38頁(yè)反應(yīng)完成后可直接進(jìn)行GC分析。第20頁(yè)/共38頁(yè)第21頁(yè)/共38頁(yè)第22頁(yè)/共38頁(yè)烷基氯甲酸酯烷基氯甲酸酯 類(lèi)型類(lèi)型: : 烷基氯甲酸酯主要包括甲基、乙基、丙基、異丁基氯甲酸酯（MCF，ECF，PCF,IBCF）及一些含鹵試劑如三氯乙基氯甲酸酯（TCECF），五氟芐基氯甲酸酯（PFBCF）。特點(diǎn)：特點(diǎn)： 該類(lèi)試劑與酚、胺的衍生反應(yīng)可以直接在水相中進(jìn)行，衍 生產(chǎn)物是碳酸酯和氨基甲酸酯。氯甲酸酯作為胺的?；噭?，衍生產(chǎn)物色譜性能優(yōu)良。 該類(lèi)試劑的衍生反應(yīng)產(chǎn)率高，速度極快，只需幾秒-幾分。 衍生反應(yīng)完成后,必需去除過(guò)量試劑及副產(chǎn)物. 第23頁(yè)

11、/共38頁(yè)0.5ng/ml.第24頁(yè)/共38頁(yè)第25頁(yè)/共38頁(yè)B RHOHOCCOHOHCCOOB R+2H2O+第26頁(yè)/共38頁(yè)derivatization reagentscompoundsRef.S-(-)-heptafluorobutyryl prolyl chloridefenfluramine，methylphenidate and its metabolite8-9(-)-mentyl chloroformatemethadone, amphetamine10-11R(+)-2-methoxy-2-phenyl-3,3,3-trifluoropropionyl chlorid

12、eamphetamine12 (S)-(-)-(Trifluoroacyl)prolyl chlorideamphetamine13-14第27頁(yè)/共38頁(yè)第28頁(yè)/共38頁(yè) 3) 醛、酮類(lèi)化合物的衍生試劑醛、酮類(lèi)化合物的衍生試劑 醛、酮類(lèi)化合物一般不必衍生化，但有時(shí)羰基的存在會(huì)使化合物出現(xiàn)不對(duì)稱(chēng)峰或使化合物不穩(wěn)定或羰基化合物的色譜峰被干擾組分掩蓋，這種情況下仍需衍生。 常用衍生方法常用衍生方法：成肟、 成腙反應(yīng)應(yīng)用：應(yīng)用： 五氟芐基胲已用于半乳糖15的衍生。 3,5-二（三氟甲基）芐基胲用于衍生痕量的睪酮，再用 GC-NCI-MS檢測(cè)16。 揮發(fā)性醛類(lèi)可用2-肼基苯并噻唑衍生，GC-NPD檢

13、測(cè)17第29頁(yè)/共38頁(yè)第30頁(yè)/共38頁(yè)第31頁(yè)/共38頁(yè)第32頁(yè)/共38頁(yè)Type of reagentTypical reaction conditionGroups derivatizedDiazoalkane Non-polar solventAcidic OH and NHAlkyl halide-strong baseDMSOAlcohols, amides Alkyl halide-weak baseK2CO3-acetoneThiols, phenols, acids, amines, acidic NHAlkyl halide- weak base- ionophoreK2

14、CO3-18-crown-6 Thiols, phenols, acids, amines, acidic NHAlkyl halide quaternary ammonium saltPhase transferThiols, phenols, acids, amines, acidic NHQuaternary ammonium On column derivatizationThiols, phenols, acids, amines, acidic NH第33頁(yè)/共38頁(yè)Type of reagentTypical reaction conditionGroups derivatizedDiazoalkane Non-polar solventAcidic OH and NHAlkyl halide-strong baseDMSOAlcohols, amides Alkyl halide-weak baseK2CO3-acetoneThiols, phenols, acids, amines, acidic NHAlkyl halide- weak base- ionophoreK2CO3-18-crown-6 Thiols, phenols, acids, amin