葡萄糖的衍生化及GC.docx

实验 葡萄糖的衍生化及 GC-MS 测定［反应式］CAT600［试剂］3.6g(20mmol) 葡萄糖，20mL (约 212mmol) 乙酸酐，0.26g CAT600，碳酸 氢钠，乙酸乙酯，饱和碳酸氢钠溶液，冰水混合物［仪器设备］ 岛津 GC-MS 工作站［步骤］1. 葡萄糖的乙酰化反应取50mL单口烧瓶做反应器，分别向其中加入3.6g葡萄糖，0.26g CAT600,于通风橱中加入 20mL 乙酸酐(1)，在单口烧瓶上装置冷凝管，接通冷凝水后，将 烧瓶浸入水浴锅中，设定50°C，反应时间30min2. 五乙酰基葡萄糖的分离提纯方法一: 取冷却至室温的反应液倒入 150mL 冰水中，立即析出白色固体，白 色固体浮于溶液上层或附着于烧杯内壁，待不再有白色固体析出后，将其取出， 用研钵研碎，然后放入铺有滤纸的布氏漏斗上进行抽滤操作，抽滤过程中，先用 蒸馏水洗至滤液呈中性，后用乙醇润洗两次即可最终得到的白色粉末状固体即 为反应产物一一五乙酰基葡萄糖，将其放入真空干燥箱中，40C干燥3h后取出 称重计算产率方法二：取冷却至室温的反应液，于500mL的烧杯中加水稀释至250mL，加 入碳酸氢钠粉末至不再有气泡生成，同时不断搅拌，在此过程中，会不断析出白 色固体，将白色固体取出，进行与方法一中同样的处理步骤，即研碎、抽滤、干 燥，最后称重计算产率。

方法三：取冷却至室温的反应液加入 50mL 乙酸乙酯稀释，将混合溶液移入250mL 分液漏斗中，分多次加入饱和碳酸氢钠溶液将溶液洗涤至无气泡生成2) 从分液漏斗下端放出下层液体，上层液体由分液漏斗上端倒出至 150mL 锥形瓶 中，加入无水硫酸镁干燥12h,然后将液体分批过滤至25mL圆底烧瓶⑶旋蒸除 去乙酸乙酯，最后称重计算产率3. 葡萄糖衍生化产物的 GC-MS 测定（1）配样取适量制备好的五乙酰基葡萄糖，溶于一定量乙酸乙酯中（4），用玻璃针管和有机滤膜过滤2mL至小玻璃瓶中待测⑸；同样，用玻璃针管和有机滤膜过滤 2mL 乙酸乙酯至小玻璃瓶中做为洗液待用2）启动及调试GC-MS工作站a. 检查GC-MS工作站是否完好，目测各部件均正常后方可开始后续 工作；b. 更换色谱柱，实验采用 Rxi-5ms 弱极性色谱柱，开启氦气钢瓶，依次开启质谱检测器、气相色谱、电脑主机及显示器电源，登录GC-MS实时分 析软件，开启抽真空系统，当系统真空度达到要求后方可进行后续试验；c. 在调谐设置下，打开峰监测窗口，选择监测组为水和空气，当氮气峰与 水峰的比值小于 2 时，说明系统不漏气，可以开始自动调谐，生成的调 谐文件保存为当天日期，方便使用；（3）使用 GC-MS 工作站检测样品a. 新建方法文件，已知五乙酰葡萄糖沸点：434.8°C at 760 mmHg，预测 在GC-MS工作站高真空环境下，其出峰温度在200-250°C范围内，三组 同学根据已知条件拟出各自的升温程序；b. 方法文件的数据加载到工作站之后，单击待机按钮，等待机器自动调试到所需条件，与此同时，单击样品注册，输入样品名等信息，等待机器 各项参数调节到位后方可进样；c. 样品检测过程中，可单击快照按钮，对出峰进行分析，检测过程结束后， 打开生成的数据文件，对文件中各个峰进行分析，确定是否有五乙酰基 葡萄糖生成；d. 样品检测结束后，单击真空控制，点击自动关机，系统自动加载降温程序，待各项温度降至50C后，方可关闭实时监测程序，依次关闭MS、GC、 计算机主机及显示器电源，关闭氦气钢瓶。

［注释］(1) 加入乙酸酐的步骤要求在通风橱中进行，且做好相应防护措施，防止挥发 出的乙酸酐对人体造成刺激性伤害2) 此步骤中，饱和碳酸氢钠溶液的加入遵循少量多次原则，一次加入约30mL 饱和碳酸氢钠溶液，加入过程应小心勿使产生的气泡溢出3) 圆底烧瓶加入液体前应先将空瓶称重，方便旋蒸后计算产物重量4) 本实验所用岛津GC-MS工作站对于物质的检测能力为10-5-10-3g/mL，配样 时目测样品浓度达标即可5) 使用玻璃针管及小玻璃瓶，是为了避免塑料容器中的塑化剂等杂质溶于样 液，对测定产生干扰6) 本实验7个同学，自由结成3组，每一组用不同的方法对产物进行分离提 纯，每组同学自行设定GC-MS监测所需方法文件，以便实验后对比不同数据，思 考讨论［思考题］1. 由葡萄糖制取五乙酰基葡萄糖的反应中，副产物是什么？2. 分离提纯步骤方法一中，白色固体生成说明了五乙酰基葡萄糖的什么性质？ 用蒸馏水洗至滤液呈中性说明什么？3. 三种提纯方法，哪个获得的产率高，为什么？4. 在工作站的调谐过程中，为什么说氮气峰与水峰的比值小于2说明系统不漏 气？5. 数据文件中有没有除五乙酰基葡萄糖外的其他峰，结合自己的数据文件，谈 谈对 GC-MS 工作站检测原理的认识。

6. 结合以往经验，思考实验中存在的不足之处。