第六章新型化学品、助剂及添加剂的剖析 作业及答案 1,精细化学品剖析的一般步骤有哪些？你认为其中哪些步骤是非常关键的？ 精细化学品剖析通常包括的几个步骤：①对样品的了解和调查。了解样品的来源、用途、 使用特性以及可能的组分等：查阅相关资料，了解样品的信息：②对样品进行初步检验。观察 物理状态、颜色、气味、灼烧：测定物理化学性能，如熔点、沸点、密度、溶解性等：③混合 物样品各组分的分离和纯化。不同的混合物样品采用不同的分离方法，如萃取法、蒸馏法、重 结晶法、色谱法等：④各个组分的定性分析。每个纯组分根据不同情况选用各种分析手段，如 色谱、紫外、红外、核磁等，推测结构：⑤各个组分的定量分析。对各个纯组分进行含量测定， 可采用化学分析法、色谱法和紫外光谱法：⑥应用实验。充分利用获得的信息进行合成、加工 和应用性能测试研究，达到劑析目的。相对来说，第1步（对样品的了解和调查）和第6步（应 用实验)对顺利完成精细化学品的剖析具有非常重要的意义。 2.归纳总结出分别适合不同精细化学品的分离分析及鉴定方法。 举例1：油品添加剂分离分析及鉴定方法 石油产品添加剂的种类、结构及性能如下表所示： 石油产品分类 用途 要添加剂 汽油 馏程：30-205℃，汽车、摩托车用 抗爆剂，清净剂 喷气燃料馏程：60-280℃，高空低温高速飞行，-50C抗静电剂、抗磨剂、防冰剂、杀茵剂 石油 不出现结品 燃料 柴油 馏程：180-370°C和350-410°( 六烷值改进剂、低温流动性能改进 剂、抗磨剂 燃料油粘度较大，用作锅炉、轮船及工业炉燃料 石油溶与化原料 润滑剂润滑油 内燃机油等 抗氧抗磨剂、清净剂、分散剂、极压 抗蘑剂 润滑脂 用于轴承、齿轮部位 稠化剂 用于包装材料、化妆品原料，或生产脂肪酸 石油沥青 用于道路、建领 石油焦 用于冶金、化工行业做电极 润滑剂常用添加剂有：①抗氧化剂，一般为含硫、磷和某些烷基酚的有机化合物：可中止 润滑油氧化所生成的有机酸等链式连锁反应：②极压抗磨剂，氯化石蜡或含疏、磷、氯的极性 有机化合物，在摩擦过程中其活性元素可与金属发生化学反应，生成具有降低摩擦、减少磨损 的反应膜：③清净剂，油溶性磺酸钡盐和钙盐等物质，依靠中和酸、洗涤、吸附、增溶等作用
用以抑制或清除发动机供油系统、喷嘴等处沉积物：④分散剂，含有极性氮原子的丁二酰亚胺 等具有表面活性的物质，能使固体污染物以胶体状态悬浮于油中，从而防止油泥、漆膜和淤渣 等物质沉积在发动机部件上：⑤降凝剂，一般为聚甲基丙烯酸酯类聚合物，低温下石蜡开始结 晶时吸附在结晶表面，防止其形成网状结构而使油丧失流动性：若油品倾点过高，会使汽车冷 启动时电耗过大。 石油产品添加剂常用分离方法：石油制品中添加剂的含量通常只有百分之几到千分之几， 分析时必须先除去基础油等主体组分，将添加剂浓缩后再分离纯化。常用的分离富集方法有溶 剂萃取法、柱色谱法、膜渗析法等。①溶剂萃取法：添加剂通常为极性的，基础油为非极性的， 可以用极性溶剂萃取：②柱色谱法：选择石油醚、苯、乙醚、乙醇等溶剂按照极性增加的顺序 依次洗脱，在石油醚洗脱液中可得到高分子聚合物类添加剂以及基础油中的饱和烃和少量芳 烃，苯洗脱液中可得到酚类、芳胺、氯化石蜡、二硫代氨基甲酸盐及部分酯类，在乙醚洗脱液 中可得到大部分酯类、磷酸酯、硼酸酯，在乙醇洗脱液中可得到有机酸、磺化皂类等：③膜渗 析法：具有一定孔径的高分子膜作为渗透膜，渗透效率不仅取决于薄膜的材料，而且还取决于 渗透分子的分子量，一般分子量小于2000易通过膜，而分子量在10000时则难通过膜，所以 渗析法易将高分子聚合物与低分子化合物分离开。 举例2：天然产物的种类及常用分离、鉴定方法 主要的天然产物有生物碱，萜类，甾类，黄酮类等 (1)生物碱。含有氮原子的杂环化合物，可与酸成盐，具有生理活性。例如： 可特因止 莨若碱（解痉） 小柴碱（抗南清类） (2)黄酮类化合物(Flavonoid)。泛指两个具有酚羟基的苯环通过中央三碳原子相互连接 的一系列化合物。广泛存在于自然界，其不同的颜色为天然色素家族添加了更多色彩。该类化 合物生理活性多种多样。例如：
大豆素，具有啡激素样的作用 声丁，utm防治高血压及动脉硬化的特助治疗 特征反应：将乙醇液加镁粉，滴入浓盐酸后震荡在泡沫处呈桃红色：与1%AIC3乙醇溶 液呈有色荧光。提取与分离：可溶解于极性溶剂中。 (3)萜类及其挥发油(Terpenoids)。它是异戊二烯的聚合体及其衍生物，其骨架一般以五 个碳为单位，但也有例外。萜类亲脂性强-易溶醇及脂溶性有机溶剂，难溶水，具内酯结构的 萜类-溶于碱水，酸化析出，（可用于分离纯化），萜类对高热、光和酸碱较为敏感，或氧化， 或重排，引起结构改变。 CH =C-CH一CH,:CH= _CH--CH2 CH 。 (4)甾体及其苷类(Steroid)。甾体化合物具有一个母核(A、B、C、D组成)，这个母核 像“田”字，并且在C10和C13处各有一个甲基（角甲基），在C17处有一侧链，这样在母核上 的三个侧链像“巛字，“甾”字十分形象的表示了这类化合物的基本碳架。特征反应：在乙酐溶 液中与浓疏酸反应后显各种红紫色，皂苷水溶液震荡时能产生大量泡沫。提取与分离：可溶于 极性溶剂中。 萃取法提取天然有机物所用溶剂选择表 极性强弱 溶剂名称 有效成分类型 非极性（亲脂性）溶 石油醚、环己烷、汽 油脂、挥发油、植物淄醇（游离态）、某些生物碱、 利 油、苯、甲苯等 亲脂性强的香豆素等 弱极性溶剂 乙醚 树脂、内酯、黄酮类化合物的苷元、配类、游离生找 碱及醚溶性有机酸 弱极性溶剂 氯仿 游离生物碱等 中等极性溶剂 乙酸乙酯 极性较小的苷类（单糖苷） 中等极性溶剂 正丁醇 极性较大背类（二糖和三糖苷）等 极性溶剂 丙酮、甲醇、乙醇 生物碱及其盐、有机酸及其盐、苷类、氨基酸、鞣质 和某些单糖等 强极性溶剂 水 糖类、水溶性生物碱、胺类、鞣质、苷类、无机盐等
3.我校教师己在新型化学品、助剂、添加剂的研究方面取得丰硕成果，开发出具有高附加值 和独立知识产权的高新技术产品。学生提炼出在学习和科研中的复杂样品剖析问题，设计剖 析程序和步骤，同学之间讨论方案的合理性和可行性：或者把与本课程有关的研究和实践课 取得的成果写出小论文：或者针对某一类型的复杂物质剖析查阅文献，写出剖析研究综述， 了解剖析研究最新进展。 学生自己寻找答案