1,3二氯丙酮定量分析研究(附件)
1,3-二氯丙酮具有羰基与卤素原子两种活性基团，是重要的化工中间体，也是喹诺酮类抗菌药环丙氟哌酸的重要合成原料。1,3-二氯丙酮工业生产方法是通过1,3-二氯丙醇氧化碳上的羟基为羰基，由于氧化性能不能达到百分百，生成的产物中有原料1,3-二氯丙醇存在。1,3-二氯丙酮具有强烈毒性和腐蚀性，熔点低，在常温下极易挥发，也是一种潜在的诱变物和致癌物，所以对其进行定量分析研究有重要的意义。由于液相色谱法和核磁共振法操作较复杂，故本文主要通过气相色谱法来进行定量分析研究。本实验筛选了三种极性不同的毛细管柱；并通过正交实验，以分离度为指标优化操作条件；为提高分析结果可靠性，采用内标法，进行内标物的筛选；并对操作方法进行验证。筛选三种极性不同的毛细管柱发现极性柱PEG-20M毛细管柱分离效果最佳；通过设计正交实验，得出柱温150℃、载气流速35mL/min、汽化温度180℃和氢焰温度200℃的操作条件下对1,3-二氯丙酮和1,3-二氯丙醇进行分离，效果较好；为了提高分析结果准确度，进行内标物的筛选，发现庚醇作为内标有较好的适用性；并且对准确度、精密度、回收率等进行测定，得出1,3-二氯丙醇精密度为1.2%，回收率为99.8%，准确度为0.2%；1,3-二氯丙酮精密度为0.5%，回收率为100.8%，准确度为0.8%。本实验对1,3-二氯丙酮的定量分析研究方法有初步的探索作用。本实验仅供参考，有待进一步深入研究。关键词 1,3-二氯丙酮，气相色谱，操作条件，方法验证，定量分析
目 录
1 引言 1
1.1 1,3二氯丙酮和1,3二氯丙醇简介 1
1.2 气相色谱法简介 1
1.2.1 气相色谱法特点 1
1.2.2 气相色谱组成介绍 2
1.2.3 GC分离及实验条件选择 2
1.2.4 GC定量分析方法 4
1.3 本课题研究目的和内容 4
2 实验部分 5
2.1 实验仪器与药品 5
2.2 实验内容 5
2.2.1 GC色谱柱型号筛选 6
2.2.2 GC定性分析方法研究 6
2.2.3 GC定量分析方法研究 7
3 结果与 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
讨论 8
3.1 GC色谱柱筛选结果 8
3.2 GC定性分析研究结果 10
3.3 GC定量分析研究结果 12
3.3.1 内标物筛选研究结果 12
3.3.2 GC内标法定量分析标准曲线 12
3.3.3 GC内标法定量分析方法的验证 13
结论 15
致谢 16
参考文献 17
1 引言
1,3二氯丙酮，因其具有羰基与卤素原子两种活性基团，是重要的化工中间体，是喹诺酮类抗菌药[1]环丙氟哌酸的重要合成原料，有强烈毒性和腐蚀性，熔点低，在常温下极易挥发，也是一种潜在的诱变物和致癌物[2]，所以对其进行定量分析研究具有重要意义。由于气相色谱法具有分离效能高、选择性高、灵敏度高以及分析时间短、可广泛应用的特点，并且其也适用对沸点接近组分的分离， 1,3二氯丙酮的合成一般是采用氧化1,3二氯丙醇[3]的方法，前人通过实验氧化得到的物质当中多有未完全氧化成功的1,3二氯丙醇[4]，由于液相色谱[5]与核磁共振法[6]较复杂，故综合本实验采用气相色谱法[7]（Gas Chromatography，简称GC）来进行分析研究。
1,3二氯丙酮和1,3二氯丙醇简介
1,3二氯丙酮为固体一般是无色结晶沸点为173℃，是重要的医药、农药中间体，可以用作饲料添加剂，常用于有机合成中；1,3二氯丙醇为液体，具有醚臭味，比1,3二氯丙酮的沸点高1.3℃。
1.2 气相色谱法简介
1.2.1 气相色谱法特点
GC有以下特点：
1、分离效能高：一般而言它可使一些分配系数较接近的物质即难分离的物质有较好的分离。
2、灵敏度高：由于它所采用的检测器一般为氢火焰检测器从而具有较高的灵敏度。
3、选择性高：对于采用不同的固定相其总是根据待分离物质的性质来进行调整，可以获得较高的选择性。
4、操作简便：气相色谱法的操作简便，分析时间短，便于批量分析，并且随着技术改进，现多为自动化分析。
5、适用性广：气相色谱法不仅可以分析气体试样，也可分析易挥发或可转化为易挥发的液体和固体。一般而言，当然除考虑色谱仪的耐受性外，沸点不高于500℃，相对分子质量不高于400的热稳定性好的物质均可采用气相色谱法进行分析。
1.2.2 气相色谱组成介绍
气液色谱的固定液和载体共同组成固定相。气相色谱中的载体一般是惰性固体颗粒，起到支持的作用。一般而言高沸点物质作为固定液。由于固定液的极性会直接影响组分与固定液分子间的作用力的类型和大小，从而会影响分离效果，所以一般固定液的极性起关键作用，通常根据 “相似性原则”待分离物质与固定液具有相似的极性导致两者相互作用强，则待分离物质在固定液中溶解度会增强，易于分离。载体又称为担体，提供一个惰性表面，使固定液能铺展成薄而均匀的液膜而易于进行分离。
气相色谱中用的流动相称为载气。气相色谱中载气主要有氦、氢、氮、氩气等，氢气和氮气为最常用的载气。气相色谱选用的检测器、色谱柱以及分析要求，对载气的选择和纯化起主导作用。
气相色谱仪中检测器[8]是一种换能装置，它把柱后载气中各组分浓度或质量的变化转变为可测量的电信号，我们可以通过电信号的变化来观察得出其分离情况。气相色谱检测器中最常用的是热导检测器（TCD）、氢焰离子化检测器[9]（FID）、电子捕获检测器（ECD）、火焰光度检测器（FPD）和热离子检测器（TID）等，这些检测器的原理各不相同，其适用性也有各自的范围。检测器分为通用型检测器和选择性检测器，划分的根据为是否对待测定组分具有选择性响应，如果有选择性响应则为选择性检测器，如果没有则为通用型检测器，像热导检测器就为通用型检测器，而电子检测器和火焰光度检测器则为选择性检测器。浓度型检测器和质量型检测器，划分的根据是电信号与待测组分含量的关系，如果电信号的响应值与与浓度成正比关系，则为浓度型，像热导检测器、电子捕获检测器等；如果电信号的响应值与单位时间进入检测组分的质量成正比关系则为质量型检测器，像氢焰离子化检测器、火焰光度检测器等。
1.2.3 GC分离及实验条件选择
气液色谱中的固定液为填充柱和毛细管柱[10]两种，一般而言色谱柱比吸附剂使用时间长，使用过程中不超过色谱柱的最高使用温度，色谱柱可使用数年之久。毛细管柱的固定相[11]为固定液而填充色谱柱的固定相由担体固定液组成。一般要求固定液能有较好的溶解度，高选择性，较好的热稳定性和化学稳定性，黏度较小，凝固点较低。
根据气相色谱速率理论方程可知影响色谱分离的因素主要有涡流扩散A、分子扩散B/u和传质阻抗Cu，由此可知载体的粒度、色谱柱填充的均匀程度、载气的种类和流速、固定液的液膜厚度和柱温等因素都会对柱效产生直接的影响。这些因素又会互相制约，如增加载气流速，分子扩散项减小，但是传质阻抗项却增加。又如柱温升高有利于减小传质阻抗，但是又加剧分子扩散，但总的来说，低柱温有利于分离。因此，要提高柱效，必须综合考虑这些因素的影响，并通过实验选择适宜的操作条件。
目 录
1 引言 1
1.1 1,3二氯丙酮和1,3二氯丙醇简介 1
1.2 气相色谱法简介 1
1.2.1 气相色谱法特点 1
1.2.2 气相色谱组成介绍 2
1.2.3 GC分离及实验条件选择 2
1.2.4 GC定量分析方法 4
1.3 本课题研究目的和内容 4
2 实验部分 5
2.1 实验仪器与药品 5
2.2 实验内容 5
2.2.1 GC色谱柱型号筛选 6
2.2.2 GC定性分析方法研究 6
2.2.3 GC定量分析方法研究 7
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讨论 8
3.1 GC色谱柱筛选结果 8
3.2 GC定性分析研究结果 10
3.3 GC定量分析研究结果 12
3.3.1 内标物筛选研究结果 12
3.3.2 GC内标法定量分析标准曲线 12
3.3.3 GC内标法定量分析方法的验证 13
结论 15
致谢 16
参考文献 17
1 引言
1,3二氯丙酮，因其具有羰基与卤素原子两种活性基团，是重要的化工中间体，是喹诺酮类抗菌药[1]环丙氟哌酸的重要合成原料，有强烈毒性和腐蚀性，熔点低，在常温下极易挥发，也是一种潜在的诱变物和致癌物[2]，所以对其进行定量分析研究具有重要意义。由于气相色谱法具有分离效能高、选择性高、灵敏度高以及分析时间短、可广泛应用的特点，并且其也适用对沸点接近组分的分离， 1,3二氯丙酮的合成一般是采用氧化1,3二氯丙醇[3]的方法，前人通过实验氧化得到的物质当中多有未完全氧化成功的1,3二氯丙醇[4]，由于液相色谱[5]与核磁共振法[6]较复杂，故综合本实验采用气相色谱法[7]（Gas Chromatography，简称GC）来进行分析研究。
1,3二氯丙酮和1,3二氯丙醇简介
1,3二氯丙酮为固体一般是无色结晶沸点为173℃，是重要的医药、农药中间体，可以用作饲料添加剂，常用于有机合成中；1,3二氯丙醇为液体，具有醚臭味，比1,3二氯丙酮的沸点高1.3℃。
1.2 气相色谱法简介
1.2.1 气相色谱法特点
GC有以下特点：
1、分离效能高：一般而言它可使一些分配系数较接近的物质即难分离的物质有较好的分离。
2、灵敏度高：由于它所采用的检测器一般为氢火焰检测器从而具有较高的灵敏度。
3、选择性高：对于采用不同的固定相其总是根据待分离物质的性质来进行调整，可以获得较高的选择性。
4、操作简便：气相色谱法的操作简便，分析时间短，便于批量分析，并且随着技术改进，现多为自动化分析。
5、适用性广：气相色谱法不仅可以分析气体试样，也可分析易挥发或可转化为易挥发的液体和固体。一般而言，当然除考虑色谱仪的耐受性外，沸点不高于500℃，相对分子质量不高于400的热稳定性好的物质均可采用气相色谱法进行分析。
1.2.2 气相色谱组成介绍
气液色谱的固定液和载体共同组成固定相。气相色谱中的载体一般是惰性固体颗粒，起到支持的作用。一般而言高沸点物质作为固定液。由于固定液的极性会直接影响组分与固定液分子间的作用力的类型和大小，从而会影响分离效果，所以一般固定液的极性起关键作用，通常根据 “相似性原则”待分离物质与固定液具有相似的极性导致两者相互作用强，则待分离物质在固定液中溶解度会增强，易于分离。载体又称为担体，提供一个惰性表面，使固定液能铺展成薄而均匀的液膜而易于进行分离。
气相色谱中用的流动相称为载气。气相色谱中载气主要有氦、氢、氮、氩气等，氢气和氮气为最常用的载气。气相色谱选用的检测器、色谱柱以及分析要求，对载气的选择和纯化起主导作用。
气相色谱仪中检测器[8]是一种换能装置，它把柱后载气中各组分浓度或质量的变化转变为可测量的电信号，我们可以通过电信号的变化来观察得出其分离情况。气相色谱检测器中最常用的是热导检测器（TCD）、氢焰离子化检测器[9]（FID）、电子捕获检测器（ECD）、火焰光度检测器（FPD）和热离子检测器（TID）等，这些检测器的原理各不相同，其适用性也有各自的范围。检测器分为通用型检测器和选择性检测器，划分的根据为是否对待测定组分具有选择性响应，如果有选择性响应则为选择性检测器，如果没有则为通用型检测器，像热导检测器就为通用型检测器，而电子检测器和火焰光度检测器则为选择性检测器。浓度型检测器和质量型检测器，划分的根据是电信号与待测组分含量的关系，如果电信号的响应值与与浓度成正比关系，则为浓度型，像热导检测器、电子捕获检测器等；如果电信号的响应值与单位时间进入检测组分的质量成正比关系则为质量型检测器，像氢焰离子化检测器、火焰光度检测器等。
1.2.3 GC分离及实验条件选择
气液色谱中的固定液为填充柱和毛细管柱[10]两种，一般而言色谱柱比吸附剂使用时间长，使用过程中不超过色谱柱的最高使用温度，色谱柱可使用数年之久。毛细管柱的固定相[11]为固定液而填充色谱柱的固定相由担体固定液组成。一般要求固定液能有较好的溶解度，高选择性，较好的热稳定性和化学稳定性，黏度较小，凝固点较低。
根据气相色谱速率理论方程可知影响色谱分离的因素主要有涡流扩散A、分子扩散B/u和传质阻抗Cu，由此可知载体的粒度、色谱柱填充的均匀程度、载气的种类和流速、固定液的液膜厚度和柱温等因素都会对柱效产生直接的影响。这些因素又会互相制约，如增加载气流速，分子扩散项减小，但是传质阻抗项却增加。又如柱温升高有利于减小传质阻抗，但是又加剧分子扩散，但总的来说，低柱温有利于分离。因此，要提高柱效，必须综合考虑这些因素的影响，并通过实验选择适宜的操作条件。
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