韋燕銀 崔士紅 李洪澤



摘 要:本文從有機物化學檢驗檢測原理角度出發,從系統性的分析典型有機物的化學鑒定分析入手,分類討論了基于不同分析機理的化學檢驗的原理和應用,以供參閱。
關鍵詞:有機物;化學檢驗
1有機物化學檢驗概述
1.1有機物化學檢驗過程與適用范圍?;瘜W檢驗需要包含一種化學變化過程,在鑒定未知有機物樣品時,可以將其分為元素分析、官能團分析以及定量分析幾個步驟。如果對已知有機物樣品,化學檢驗還可以用于驗證。其中,官能團分析是有機物化學檢驗的主要問題,在位置樣品鑒定的過程中,是尋找充分條件,探索“可能具有”,驗證主要是對必要條件全面尋找。
1.2有機檢驗元素分析。在進行有機檢驗元素分析的時候,使用頻率較高的方法有燃燒檢驗方法與鈉熔方法兩種,其中燃燒檢驗方法主要是與燃燒產物、煙霧、氣味等進行結合后綜合判斷,對碳氫元素深入分析。鈉熔方法主要與硫、氮以及鹵等元素相結合,根據元素對顏色、沉淀實施判斷。采用元素分析很難對有機物自身結構與性質信息直接反映。
1.3官能團分析。在有機物化學檢驗中官能團分析是其核心,官能團是有機物性質的載體,因此在對有機物化學性質進行測試的過程中,主要是進行官能團測定。若是一些常見官能團,采用有針對性的化學檢驗方法與試劑,試劑與相關反應可在較短時間內鑒定、判斷有機物樣品。此種方法較為重要的是應用薄層層析色譜分析的顏色反應。需要注意的是:以官能團分析精確度有一定局限性,較多性質由于烷基鏈延長而變得不明顯。此外,不同試劑有自身的適用范圍。有機物含有不同官能團,化學檢驗是對不同官能團綜合效果的反映。最后,有機物結構具有多樣性,還應考慮一些結構可能產生的性質。
1.4定量分析??梢酝ㄟ^一些顯著的化學性質,或者已知樣品化學結構的情況下,對一些有機物實施有效的化學轉化,并在此基礎上與色譜、光譜等技術進行結合實施定量分析。
2有機定性檢驗的分類分析
本文將有機物化學檢驗按照其原理分為若干類(如表1—4),并對其展開具體闡述。
2.1基于本身的物理性質?;诒旧淼奈锢硇再|就是單純基于有機物本身的外觀(表1)。并不涉及化學反應或化學轉化過程,但是對于化學檢驗也是很重要的。例如,溶解性是最為粗淺的官能團分析的定性鑒定與驗證類檢驗。分別使用水(親水性)、氫氧化鈉(酸性)、碳酸氫鈉(強酸性,酚類不溶)、鹽酸(堿性)、濃硫酸(中性極性分子能溶解,醇、醚、醛酮、酯等,烷烴、芳烴、鹵代烴不溶)等作為溶劑進行測試。此外,濃硫酸是雜環化合物的一種很好的鑒定試劑。
2.2基于本身或其轉化產物的物理性質。基于本身或其轉化產物的物理性質指的是基于樣品自身或者樣品在化學反應后獲得產物的物理性質(表2)。在對此類化學檢驗的過程中,應了解產物能否表現出期望的性質。所得產物狀態穩定,并且理化性質也趨于穩定,所以應當保證所得產物能夠呈現出特征性質。比如以雙縮脲定性定量測試為例進行分析,把銅配合物作為蛋白質的一種標準檢驗方法,并且在此基礎上把含銅配合物叫做“雙縮脲試劑”。由此可以看出,雙縮脲概念一直以來被錯用,我國教材與文獻中的內容也是錯誤的,并進一步對其應用范圍進行討論。甚至還更加荒謬的解釋為“雙縮脲與銅離子形成的配合物可以與酰胺鍵作用釋放雙縮脲故而得名”。
2.3基于化學轉化過程中的狀態變化?;诨瘜W轉化過程中的狀態變化指的是在一些化學檢驗期間,試劑與樣品會產生化學反應,在此過程中應重點關注特征性現象(表3)。在此類檢驗的過程中,應對樣品與試劑發生的反應與機理進行深入分析。化學反應過程有一定的時間限制,這就需要在將試劑加入之后觀察體系。此外,還應控制反應條件,以此保證反應有較高的選擇性。比如,因氣體會逸出而離開反應體系,對于此類檢驗需要仔細觀察。在我國教材中涉及到了Fehling與Benedict方法定性測試還原性糖類與醛基內容,但是在應用的過程中,科學性與系統性較為缺乏,導致比較與分析不夠科學。Fehling試劑原理是重金屬氫氧化物能夠有效檢驗不同還原性糖類。
2.4基于產物的化學轉化?;诋a物的化學轉化指的是在一些情況下,化學轉化獲得的產物不具有顯著特征,或者自身不穩定極有可能轉化為其他次級產物而對判斷產生不同程度的影響(表4)。在此基礎上應把產物進行可能的化學轉化,直到體現出顯著的特征性檢驗指標。此類化學檢驗通過化學轉化活動相關產物,可視為“基于機理”的化學檢驗。
3結束語
隨著我國科學技術的不斷發展,儀器分析在各個行業中得到了廣泛應用,有機物化學檢驗方法在研究的過程中逐漸淡化出化學學科,但由于化學檢驗方法成本較低,并且具有較高的實用性,依然在有機定性與定量分析中發揮著較為重要的作用。需要注意的是實驗中應盡可能實現綠色化,減少化學分析中可能的危險化學品的使用,并采用合理的危險化學品防護方法和廢棄手段。
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