第二讲 气相色谱中的衍生试剂及其新进展.ppt

第二讲气相色谱中的衍生试剂及新进展
气相色谱中化学衍生的重要性
改善样品的挥发性和热稳定性
改善样品的峰形
提高分离性能
增加分离检测的选择性和灵敏度
气相色谱衍生试剂的主要类型
硅烷化试剂
烷基化试剂(包括酯化试剂)
酰基化试剂
其它衍生试剂(手性试剂等)
1 硅烷化试剂
凡含有活泼氢的化合物都能与硅烷化试剂反应. 最重要的是三甲基硅衍生试剂.
三甲基硅(TMS)衍生试剂与待测物的反应方程式:
被衍生化合物的各极性官能团接受硅烷基的能力依次为:
醇(伯>仲>叔) > 酚> 羧酸> 胺(一级胺>二级胺) > 酰胺
常见的三甲硅烷化试剂
reagents
abbreviation
structure
hexamethyldisilazane
HMDS
trimethylchlorosilane
TMCS
N-methyl-N-TMS-acetamide
MSA
N-methyl-N-TMS-trifluoroacetamide
MSTFA
N, O-Bis-TMS-acetamide
BSA
N, O, bis-TMS-trifluoroacetamide
BSTFA
Trimethylsilylimidazole
TMSIM
N-甲基-N-三甲硅基三氟乙酰胺(MSTFA), N,O-双三甲硅基乙酰胺(BSA), N,O-双三甲硅基三氟乙酰胺(BSTFA),三甲硅基咪唑(TMSIM)的反应性较强。
MSTFA衍生物的挥发性最好。
TMSIM易与羟基及羧羟基反应,但与脂肪胺不反应,也不能促进烯醇-TMS醚的形成,主要适于衍生有空间障碍的羟基化合物。
综合各试剂的反应性、选择性、挥发性和副产物的形成等因素,BSTFA和MSTFA二种试剂应用最多。
三甲基硅烷衍生物的优点:
热稳定性好,挥发性强,易于制备,色谱性能好,应用最广。
所有硅烷化试剂制备衍生物后,可直接进行GC分析,节省了样品制备时间。
三甲基硅烷衍生物的缺点:
对水和酸不稳定,易分解;
由于氧化硅的沉积,易污染FID检测器
应用
Mongillo 等[1] 研究了HMDS, BSTFA, 乙酸酐, 五氟丙酸酐(PFPA) 与阿司匹林及其代谢产物的衍生条件, 发现HMDS与分析物在90oC反应1h, 乙酸酐与分析物在75oC反应30min, PFPA与分析物在70oC反应45min均形成混合衍生物, 而BSTFA与分析物分别在室温, 60oC, 90oC反应1h均能与所有羟基反应形成单一衍生物。
三甲硅烷衍生试剂与醇、酚类化合物反应的影响因素
: 伯醇>仲醇>叔醇

常用的催化剂: 三甲基氯硅烷(TMCS),TMSIM,三甲碘硅烷(TMSI)和乙酸钾
Wang 等[2] 测定了头发、血液、唾液及尿液中的海洛因及其六种代谢产物,样品经固相萃取处理后,加入衍生试剂 BSTFA+1% TMCS 在70oC 反应20min,检出限可达1ng/ml。
其它烷基取代的甲硅烷化试剂
1. 二甲硅烷化衍生试剂(DMS)
N-甲基-N-特丁基二甲硅烷基三氟乙酰胺(MTBSTFA)
该试剂可用于衍生羟基、羧基、巯基、一级胺和二级胺中的活泼氢,形成特丁基二甲硅烷基(TBDMS)衍生物。反应形成的副产物易于挥发。
TBDMS衍生物在质谱中易于失去特丁基形成高丰度的[M-57]+特征离子,适于MS定量分析。
二甲硅烷化衍生物比三甲硅烷化衍生物挥发性好,对水更稳定(但仍不稳定),能给出有用的质谱碎片。