制药工程实验讲义轻院

实验须知制药工程专业实验是制药工程专业课程的重要组成部分，是使学生进一步理论联系实际，掌握仪器分析、药物合成、药物制剂、药物分析、药物分离工程等实验的基本操作技能，提高学生实际分析和解决问题能力。养成严密科学态度和良好工作作风必不可少的教学环节。为此，提出下列实验须知：1．遵守实验室制度，维护实验室安全，不违章操作，严防爆炸、着火、中毒、触电、漏水等事故的发生。若发生事故应立即报告指导教师。2．实验前作好预习，明确实验内容，了解实验的基本原理和方法，安排好当天计划，争取准时结束。实验过程应养成及时记录的习惯。凡是观察到的现象和结果及有关的重量、体积、温度或其他数据，应立即如实记录，实验完毕后，认真总结，写好报告，交给老师。3．实验室中保持安静，不许大声喧嚷，不许抽烟、不迟到、不随便离开，实验台面应保持清洁，使用过的仪器及时清洗干净，存放在实验柜内，废弃的固体和滤纸等丢入废物缸内，绝不能丢入水槽、下水道和窗外，以免堵塞和影响环境卫生。4．药品仪器都是国家财产，须节约爱护使用，公用物品，用完后立即放回原处。不可调错瓶塞，以免污染，仪器要洗刷干净。破损仪器应填写破损报告单，注明原因。节约用水、用电、药用试剂。严格药品用量。5．操作易燃性有机溶剂，回流、蒸馏、减压蒸馏时，不能明火直接加热，要放沸石或一端封死的毛细管，若在加热时发现无沸石则应冷却后再加，防止爆沸冲出。减压系统应装有安全瓶。加液时应停火或远离火源，一般无漏气开口，冷凝水要通畅。起封易挥发溶剂瓶盖时，脸面要避免开瓶口慢慢启开，以防气体冲脸上。6．有毒具腐蚀药品应妥善保管，操作后要立即洗手。勿粘及五官和创口，以免中毒。实验中，有毒气或腐蚀性气体发生适应在通风橱中进行操作。必要时可戴好防护用具进行工作。7．保持实验室内整洁，学生采取轮流值日，每次实验完毕，负责整理公用仪器，将实验台、地面打扫干净，倒清废物缸，检查门、窗、水、电、煤气是否关好。并清点仪器后方可离去。实验目录实验一紫外光谱技术及应用···················································································1实验二原子吸收技术及应用···················································································5实验三红外光谱技术及应用···················································································11实验四核磁共振波谱技术及应用···········································································14实验五气相色谱法操作技术和定性定量方法·······················································18实验六高效液相色谱操作技术和定性定量方法···················································28实验七扑热息痛的合成···························································································35实验八阿司匹林铝的合成·······················································································37实验九磺胺醋酰钠的合成·······················································································39实验十盐酸普鲁卡因的合成···················································································42实验十一对氨基苯磺酰胺的合成···········································································45实验十二苯妥英钠的合成·······················································································48实验十三安替比林的合成·······················································································51实验十四液体药剂的制备·······················································································56实验十五混悬剂的制备及稳定剂的选择·······························································60实验十六乳剂的制备及质量评价···········································································64实验十七维生素C注射剂的处方设计及制备·······················································68实验十八颗粒剂的制备及质量检查·······································································71实验十九水杨酸软膏的制备及体外释药试验·······················································74实验二十阿司匹林片剂的制备及质量考察···························································77实验二十一栓剂的制备···························································································80实验二十二硬胶囊剂的制备···················································································82实验二十三滴丸的制备···························································································84实验二十四药物的增溶与助溶···············································································86实验二十五微囊的制备···························································································89实验二十六包合物的制备及其质量评价·······························································95实验二十七脂质体的制备及包封率的测定···························································99实验二十八葡萄糖杂质检查·················································································104实验二十九药物中的杂质检查·············································································108实验三十维生素B1片剂的含量测定································································110实验三十一旋光法测定葡萄糖注射液的含量·····················································112实验三十二维生素C注射剂稳定性考察····························································114实验三十三双波长分光光度法测定复方药物的含量·········································116实验三十四片剂的鉴别和含量测定·····································································118实验三十五片剂溶出度的测定·············································································120实验三十六三点校正－紫外分光光度法测定维生素AD胶丸中维生素A的含量····································································································································123实验三十七苯佐卡因的合成及其软膏剂的制备·················································125实验三十八扑炎痛的合成及其片剂的制备·························································131实验三十九槐米中芦丁的提取、分离与鉴定·······················································139实验四十黄杨叶中天然色素的提取、分离和测定··············································140实验四十一色谱-质谱联用法分离和鉴定大蒜中的有效成分····························145实验一紫外光谱技术及应用一、实验目的1．掌握紫外分光光度计的应用。2．通过实验了解两种食品防腐剂的紫外光谱吸收特性，并利用这些特性对食品中所含的防腐剂进行定性鉴定。3．掌握最小二乘法及计算机处理光度分析数据的方法并对食品中防腐剂含量进行定量测定。二、实验原理为了防止食品在储存、运输过程中发生变质、腐败，常在食品中添加少量防腐剂。防腐剂使用的品种和用量在食品卫生标准中都有严格的规定。苯甲酸和山梨酸以及它们的钠盐、钾盐是食品卫生标准允许使用的两种主要防腐剂。苯甲酸具有芳香结构，在波长228nm和272nm处有K吸收带和B吸收带；山梨酸具有α，β-不饱和羰基结构，在波长255nm处有π→π*跃迁的K吸收带；因此根据它们的紫外吸收光谱特征可以对它们进行定性鉴定和定量测定。由于食品中防腐剂用量很少，一般在0.1%左右，同时食品中其它成分也可能产生干扰，因此一般需要预先将防腐剂与其它成分分离，并经提纯浓缩后进行测定。常用的从食品中分离防腐剂的方法有蒸馏法和溶剂萃取法等。本实验采用溶剂萃取的方法，用乙醚将防腐剂从样品中提取出来，再经碱性水溶液处理及(C2H5)2O提取以达到分离、提纯的目的。采用最小二乘法处理标准溶液的浓度和吸光度数据，以求得浓度与吸光度之间的线性回归方程，并根据线性方程计算样品中防腐剂的含量。三、实验仪器与用品1．仪器751－GW紫外分光光度计；岛津UV－l201型分光光度计；容量瓶（10mL，25mL，100mL）；吸量管（lmL,2mL,5mL）；分液漏斗(150mL,250mL)；分析天平2．用品苯甲酸；山梨酸；乙醚（C2H5OC2H5）；NaCl；NaHCO31%水溶液；HCl溶液（0.05mol·L－1，2mol·L－1）四、实验操作1．样品中防腐剂的分离称取2.0g待测样品用40mL蒸馏水溶解，移入150mL分液漏斗中，加入适量的粉状NaCl，待溶解后滴加0.lmol·L－lHCl溶液，使溶液的pH<4。依次用30mL、20mL和20mLC2H5OC2H5分三次萃取样品溶液，合并C2H5OC2H5溶液并弃去水相。用两份30mL0.05mol·L－lHCl溶液洗涤C2H5OC2H5萃取液，弃去水相。然后用三份20mLl%NaHCO3水溶液依次萃取C2H5OC2H5溶液，合并NaHCO3溶液，用2mol·L-1HCl溶液酸化NaHCO3溶液并多加lmLHCl溶液，将该溶液移入250mL分液漏斗中。依次用25mL,25mL,20mLC2H5OC2H5分3次萃取已酸化的NaHCO3溶液，合并C2H5OC2H5溶液并移入100mL容量瓶中，用C2H5OC2H5定容后，吸取2mL于l0mL容量瓶中，定容后供紫外光谱测定。如测定试样中无干扰组分，则无需分离，可直接测定，以雪碧为例，吸取lmL试样在50mL容量瓶中用蒸馏水稀释定容即可供紫外光谱测定。2．防腐剂定性鉴定取经提纯稀释后的C2H5OC2H5萃取液(或水溶液)，用lcm吸收池，以C2H5OC2H5（或蒸馏水）为参比，在波长210~310nm范围作紫外吸收光谱，根据其吸收峰波长、吸收强度以及它与苯甲酸和山梨酸标准样品吸收光谱的对照，确定防腐剂的种类。3．食品中防腐剂定量测定（1）配制苯甲酸(或山梨酸)标准溶液准确称取0.10g(准确至0.1mg)标准样品，用C2H5OC2H5(或H2O)溶解，移入25mL容量瓶中定容，吸取lmL该溶液用C2H5OC2H5（或H2O）定容至25mL，此溶液含标准样品为0.16mg·mL－1作为贮备液。吸取5mL贮备液于25mL容量瓶中，定容后成为浓度为32μg·mL－1的标准溶液。分别吸取标准溶液0.5Ml，l.0mL，l.5mL，2.0mL和2.5mL于五个l0mL容量瓶中，用C2H5OC2H5（或H2O）定容。（2）用lcm吸收池，以C2H5OC2H5(或H2O)作参比，以苯甲酸或山梨酸K吸收带最大吸收波长为入射光分别测定上述五个标准溶液的吸光度。（3）用步骤2中进行定性鉴定后的样品的C2H5OC2H5萃取液(或稀释液)，按上述测标准液同样方法测定其吸光度。五、数据处理1．记录数据将实验测定的标准溶液质量浓度和吸光度数据填入下表1中。表1实验测定数据表格N12345ρ/μg·mL－1吸光度（A）2．线性回归计算法（1）用最小二乘法计算质量浓度ρ与吸光度A间回归直线方程A=kρ+b的系数k及常数b。根据最小二乘法原理，可用下式求得回归直线方程的系数k及常数b：k=b=将上述数据按公式需要计算和Aiρi，并将计算数据填入表2中。表2计算数据表格NρiAiAiρi12345将表2数据代入上述计算公式中，即可求得回归直线方程的k和b。（2）绘制标准曲线将各标准溶液的质量浓度ρ代入回归直线方程中，求得相应的吸光度计算值A'。在坐标纸上以ρ为横坐标，以A'为纵坐标绘出回归直线，同时将实验测定的吸光度A值也标在图上，以此比较。（3）计算样品中防腐剂的含量将实验步骤3中测得的样品溶液的吸光度A代入回归直线方程中，求得样品的C2H5OC2H5萃取液中苯甲酸质量浓度ρx，计算样品中防腐剂的含量。3．计算机数据处理法打开Win95操作系统，执行EXCEL应用程序，将实验测得的吸光度数据及标准溶液的浓度数据分别填入第一列和第二列单元格，选定上述数据区域，用鼠标点击“图表向导”图标，选择X-Y散点图形中的非连线方式，点击“下一步”至“完成”，即可得吸光度与质量浓度数据的散点图。选定这些点后，用鼠标点击打开主菜单上的“图表”，并从图表菜单上选择“添加趋势线”，在“类型”话框中选择“线性趋势分析”，在“选项”对话框中点击“显示公式”及“显示R2”复选框，然后点击“完成”。即可在上述X-Y散点图上出现一条回归直线、线性回归方程及相关系数。用相关系数可评价实验数据的好坏。将样品的吸光度数据代入线性回归方程，可得样品溶液中防腐剂的质量浓度。六、思考题1．是否可以用苯甲酸的B吸收带进行定量分析?此时标准溶液的浓度范围应是多少?2．萃取过程经常会出现乳化或不易分层的现象，应采取什么方法加以解决?3．如果样品中同时含有苯甲酸和山梨酸两种防腐剂，是否可以不经分离分别测定它们的含量?请设计一个同时测定样品中苯甲酸和山梨酸含量的方法。（刘书庆）实验二原子吸收技术及应用（一）原子吸收分光光度法测定水中的镁一、实验目的1．学习和掌握原子吸收分光光度法进行定量分析的方法。2．学习和了解原子吸收分光光度计的基本结构和使用方法。二、实验原理原子吸收分光光度法是基于物质所产生的原子蒸气对特定谱线(即待测元素的特征谱线)的吸收作用来进行定量分析的一种方法。该法具有灵敏度高、选择性好、操作简便、快速和准确度好等特点，因而被广泛应用于各部门，是测定微量元素的首选分析方法。一般情况下，其相对误差大约在1%～2%之间，可用于70余种元素的微量测定。此法亦有缺点，分析不同元素时，必须换用不同元素的空心阴极灯，因而目前多元素同时分析尚比较困难。若使用锐线光源，待测组分为低浓度的情况下，基态原子蒸气对共振线的吸收符合下式：式中：A——吸光度；T——透射比；Io——入射光强度；I——经原子蒸气吸收后的透射光强度；a——比例系数；l——样品的光程长度；No——基态原子数目。当用于试样原子的火焰温度低于3000K时，原子蒸气中基态原子数目实标上非常接近原子的总数目。在固定的试验条件下，待测组分原子总数与待测组分浓度的比例是一个常数，故上式可写成：A=kcl式中k为比例系数，当l以cm为单位，c以mol·L－1为单位表示时，k称为摩尔吸收系数，单位为L·mol－1·cm－1。式(12-2)就是Lambert-Beer定律的数学表达式。如果控制l为定值，上式变为：A=kc上式就是原子吸收分光光度法的定量基础。定量方法可用标准加入法或标准曲线法。实验测定水中Mg的含量，测定波长选用285.2nm或202.5nm。三、实验仪器与用品1．仪器WYX-402型原子吸收分光光度计(沈阳分析仪器厂)或其它型号的仪器；乙炔钢瓶和无油空气压缩机或空气钢瓶；聚乙烯试剂瓶(500mL)；烧杯(200mL)；容量瓶(50mL,500mL)；吸量管(5mL,l0mL)。2．用品(1)1.000g·L－1Mg贮备标准溶液配制：称取0.5000g高纯金属Mg溶解于少量6mol·L－1HCl溶液中，移入500mL容量瓶中，加水至刻度、摇匀。将此溶液转移至聚乙烯试剂瓶中保存。(2)50mg·L－1Mg的工作标准溶液配制：取2.50mLMg的贮备标准溶液于50mL容量瓶中，稀释至刻度，摇匀。四、实验操作l．标准系列溶液的配制在五个干净的50mL容量瓶中，分别加入1.00，2.00，3.00，4.00和5.00mLMg的工作标准溶液，加蒸馏水稀释至刻度，摇匀。2．未知试样溶液的配制取l0.0mL自来水于50mL容量瓶中，加蒸馏水稀释至刻度，摇匀。3．标准加入法工作溶液的配制在四个50mL容量瓶中，各如入5.00mL自来水，然后依次加入0.00，1.00，2.00和3.00mLMg的工作标准溶液，加蒸馏水稀释至刻度，摇匀。4．测量按原子吸收分光光度计中的操作步骤开动仪器，预热10～30min，然后开动空气压缩机，并调节空气流量达预定值，再开CH≡CH气体，调节CH≡CH流量比预定值稍大，立即点火，再精细调节至选定流量，待火焰稳定5～l0min后，即可测定。测定条件因仪器型号不同而异，可供参考的测定条件是：测定波长285.2nm或202.5nm，前一条吸收线灵敏度较高，后一条则适合于测定浓度较大的标准溶液和试液。空心阴极灯的灯电流2mA，灯高4格，光谱通带0.2nm，燃助比为1：4。用蒸馏水调节仪器的吸光度为0。按由稀到浓的次序测量实验步骤1～3中所配制溶液的吸光度。五、数据处理1．绘制标准曲线，求出水中Mg含量。用Mg的标准系列溶液的吸光度绘制标准曲线，由未知试样的吸光度求出自来水中的Mg含量。2．绘制工作曲线，求出水中Mg的含量以标准加入法用Mg的工作标准溶液测定的吸光度绘制工作曲线，将曲线外推至A=0，求出自来水中的Mg含量。3．比较两种测定方法比较两种方法所得结果，并用相对误差表示。六、思考题1．原子吸收光谱的理论依据是什么?2．标准加入法测定自来水中的Mg时，为什么可以将工作曲线外推来求Mg的含量?（刘书庆）（二）原子吸收分光光度法测定毛发中的锌一、实验目的1．进一步熟悉和掌握原子吸收分光光度法进行定量分析的方法。2．学习和掌握样品的湿消化或干灰化技术。3．进一步熟悉和掌握原子吸收分光光度计的使用方法。二、实验原理Zn广泛分布于有机体的所有组织中，是多种与生命活动密切相关的酶的重要成分。例如，Zn是叶绿体内碳酸酐酶的组成成分，能促进植物的光合作用，Zn对许多植物，特别是玉米、柑桔和油桐的生长发育和产量有重大的影响。当土壤中有效Zn低于lmg·kg－1（水浸提）时，施用Zn肥有良好的增产效果。因此，Zn的测定是土壤肥力和植物营养的常测项目之一。对于人和动物，缺Zn会阻碍蛋白质的氧化以及影响生长素的形成，表现的症状为食欲不振，生长受阻，严重时甚至会影响繁殖机能。因此，Zn的测定也是人和动物营养诊断的常测项目之一。从毛发中Zn含量（常简称“发Zn”）可以确定Zn营养的正常与否，因此，发Zn为医院，特别是儿童医院常用的诊断手段。正常人的发Zn为100～400mg·kg—1之间。由式(12-3)可知，当条件一定时，原子吸收分光光度法的定量依据是：A=kc人和动物的毛发，用湿消化法或干灰化法处理溶液后，溶液对213.9nm波长光(Zn元素的特征谱线)的吸光度与毛发中Zn的含量呈线性关系，故可直接用标准曲线法测定毛发中Zn的含量。三、实验仪器与用品1．仪器WYX－402型（或其它型号）原子吸收分光光度计；吸量管（5mL）；乙炔钢瓶；无油空气压缩机或空气钢瓶；聚乙烯试剂瓶（500mL）；高温电炉（干灰化法）或可调温电加热板（湿灰化法）；烧杯（200mL）；容量瓶（50mL，500mL）干灰化法：瓷坩埚（30mL）；湿灰化法：锥形瓶（100mL）；曲颈小漏斗；2．用品（l）1.000g·L－1Zn贮备标准溶液：称取0.6250gZnO，溶于约50mLH2O及0.5mL浓H2SO4中，移入500mL容量瓶，用H2O稀释至刻度，摇匀，转入聚乙烯试剂瓶中贮存。（2）l0mg·L－1Zn的工作标准溶液：取5.00mLZn的贮备标准液置于50mL容量瓶中，用H2O定容，得浓度为100mg·L－1的中间液。取5.00mLZn的中间液置于50mL容量瓶中，用H2O定容，得浓度为l0mg·L－1的Zn工作标准溶液。上述这种方法叫做“逐级稀释法”。（3）HCl溶液，1%和10%，干灰化法用。（4）混合溶液：浓HNO3(d=1.42)－HClO4（60%）以4：1比例混合而成，湿消化法用。四、实验操作1．样品的采集与处理用不锈钢剪刀取1～2g枕部近头皮1～3cm处的发样，剪碎至lcm左右，于烧杯中用普通洗发剂浸泡2min，然后用自来水冲洗至无泡，这个过程一般须重复2～3次，以保证洗去头发样品上的污垢和油腻。最后，发样用蒸馏水冲洗三次，晾干，置烘箱中于80℃干燥至恒重(约6～8h)。如果发样干净或对数据要求不高，则上述洗涤和恒重步骤可以省略。准确称取混匀的发样于300mL瓷坩埚中，先于酒精灯上炭化，再置于高温电炉中，升温至500℃左右，直至完全灰化。冷却后用5mLl0%HCl溶液溶解，用l%HCl溶液定容成50.0mL，待测。也可将0.1000g试样置于100mL锥形瓶中，加入5mL4︰1HNO3－HClO4，上加弯颈小漏斗，于可控温电热板上加热消化，温度控制在140～160℃，待约剩0.5mL清亮液体，冷却，以H2O定容成50.0mL，待测。上述制样方法分别叫做干灰化法和湿消化法。2．标准系列溶液的配制在五只50mL容量瓶中，分别加入1.00mL，2.00mL，3.00mL，4.00mL，5.00mLZn的工作标准溶液，加H2O稀释至刻度，摇匀。3．测量按原子吸收分光光度计的操作步骤开动仪器，选定测定条件：测定波长213.9nm，空心阴极灯的灯电流3mA，灯高4格，光谱通带0.2nm，燃助比为1：4。由于仪器的型号等原因，上述测定条件仅供参考。用蒸馏水调节仪器的吸光度为0，按由稀到浓的次序测量标准系列溶液和末知试样的吸光度。五、数据处理1．绘制标准曲线，求出毛发Zn的含量用Zn的标准系列溶液的吸光度绘制标准曲线。由未知试样的吸光度，求出毛发中的Zn含量。2．根据测定结果进行判断由正常人发Zn含量范围，判断提供发样的人是否缺Zn或者生活在Zn污染区中?由于是初学原子吸收测定，上述判断仅供参考。六、思考题1．原子吸收分光光度法中，吸光度A与样品浓度c之间具有什么样的关系?当浓度较高时，一般会出现什么情况?2．测“发Zn”具有什么实际意义?(刘书庆)实验三红外光谱技术及应用一、实验目的1．了解苯甲酸、苯甲酸乙酯、山梨酸的红外光谱特征，通过实践掌握有机化合物的红外光谱鉴定方法。2．练习用KBr压片法和液膜法制备样品的方法。3．了解红外光谱仪的结构，熟悉红外光谱仪的使用方法。二、实验原理红外吸收光谱是将红外线照射试样，测定分子中有偶极矩变化的振动产生的吸收所得到的光谱。红外光谱用于定性分析时通常用各种特征吸收图表，找出基团和骨架结构引起的吸收谱带，然后与推断的化合物的标准谱图进行对照，做出结论。为了便于谱图的解析，通常把红外光谱分为两个区域，即官能团区和指纹区。波数4000～1400cm-1的频率范围为官能团区，吸收主要是由于分子的伸缩振动引起的。常见的官能团在这个区域内一般都有特定的吸收峰：低于1400cm—1的区域称为指纹区，其间吸收峰的数目较多，是由化学键的弯曲振动和部分单键的伸缩振动引起的，吸收带的位置和强度随化合物而异。如同人彼此有不同的指纹一样，许多结构类似的化合物，在指纹区仍可找到它们之间的差异，因此指纹区对鉴定化合物起着非常重要的作用。如在未知物的红外光谱图中的指纹区与标准样品相同，就可以断定它和标准样品是同一物(对映体除外)。分析红外光谱的顺序是先官能团区，后指纹区;先高频区，后低频区；先强峰，后弱峰。即先在官能团区找出最强的峰的归宿，然后再在指纹区找出相关峰。对许多官能团来说，往往不是存在一个而是一组彼此相关的峰，就是说，除了主证，还需有佐证，才能证实其存在。目前人们对已知的化合物的红外光谱图已陆续汇集成册，这就给鉴定未知物带来了极大的方便。如果未知物和某已知物具有完全相同的红外光谱，那么这个末知物的结构也就确定了。例如烯烃中的特征吸收峰由=C一H键和C=C键的伸缩振动以及=C一H键的变形振动所引起。C=C伸缩振动吸收峰的位置在1670～1620cm-1，随着取代基的不同，吸收峰的位置有所不同。单烯的C=C伸缩振动吸收峰处于较高波数，强度较弱。但有共扼时，其强度增加，并向低波数移动。共扼双烯有两个υC=C，一个在1600cm-l，另一个在1650cm-l，这是由于共扼的两个C=C键发生相互偶合的结果。烯烃中的=C一H键对称伸缩振动吸收出现在2975cm—1，不对称伸缩振动吸收出现在3080cm-l，这是烯烃中C一H键存在的重要特征。单核芳烃C=C骨架振动吸收出现在1500～1450cm-1和1600～1580cm-1，这是鉴定有无芳环的重要标志。一般1600cm-l峰较弱，而1500cm-1峰较强，但苯环上的取代情况会使这两峰发生位移。若在2000～1700cm-l之间有锯齿状的倍频吸收峰，是确证单取代苯的重要旁证。羧酸中羰基C=O的振动频率吸收为1690cm-1，羧基的O－H缔合伸缩振动吸收频率为3200～2500cmcm-1本实验将通过测定苯甲酸、山梨酸、苯甲酸乙酯及未知物的红外吸收光谱，根据它们的红外光谱特征鉴定未知物是苯甲酸、山梨酸还是苯甲酸乙酯。山梨酸、苯甲酸、苯甲酸乙酯的标准红外光谱图如图3-9-1、3-9-2、3-9-3所示。山梨酸CH3—CH==CH—CH==CH—CO—OH苯甲酸的红外光谱图苯甲酸乙酯的红外光谱图三、实验仪器与用品l．仪器红外光谱仪；压片装置(油压机，锭剂成型器，真空泵)；干燥器；玛瑙研钵；不锈钢刮刀；0.lmm固定液体槽。2．用品KBr粉末；山梨酸；苯甲酸；苯甲酸乙酯；未知物(苯甲酸、山梨酸或苯甲酸乙酯)。四、实验操作1．制备锭片将2～4mg苯甲酸放在玛瑙研钵中，加200～400mg干燥的KBr粉末，混合研磨均匀，使其粒度在2.5μm(通过250目筛孔)以下，用不锈钢刮刀移取200mg混合粉末于锭剂成型器中，在266.6～666.6Pa的真空下，加压5min左右，即可得到透明的锭片。除去底座，用取样器顶出锭片，即得到一直径为13mm、厚度为0.8mm的透明锭片。用同样方法制得山梨酸和未知物的锭片。2．液膜法制样品在可拆池两窗片之间，滴上1～2滴苯甲酸乙酯，使之形成一液膜，故称液膜法。液膜厚度可借助于池架上的固紧螺丝作微小调节(尤其是粘稠性的液体样品)。3．分别记录苯甲酸、苯甲酸乙酯、山梨酸和未知物的红外光谱图。五、数据处理1．解析谱图比较苯甲酸、山梨酸、苯甲酸乙酯三张红外光谱图，解析谱图，指出主要吸收峰的归宿。2．定结构将末知物的红外光谱图与苯甲酸、山梨酸及苯甲酸乙酯的红外光谱图进行比较，确定未知物的结构。六、思考题1．为什么制备锭片时要边排气边加压?2．样品及所用器具不干燥会对实验结果产生什么影响?（刘书庆）实验四核磁共振波谱技术及应用一、实验目的l．通过上机操作核磁共振仪，了解核磁共振仪的结构和原理及应用范围，了解核磁共振谱的三个主要特征：化学位移、吸收峰和自旋-自旋偶合。2．熟悉不同化学环境中的质子与化学位移的关系，能解析一般的1HNMR谱。3．掌握利用核磁共振法进行定性鉴定的方法。二、实验原理氢原子核是带正电荷的自旋粒子，在自旋运动时产生核磁矩μ，如果将其加入磁场强度为H(单位为T)的外磁场中，由于磁矩与外磁场的相互作用，根据量子力学原理，核磁矩相对于外磁场将有两种不同取向：一是与外磁场方向平行（磁量子数m=+1/2），能量较低，称为低能级，一是与外磁场方向相反（磁量子数m=-1/2），能量较高，称为高能级。两个能级之差为△E△E=r式中r为磁旋比，不同的原子核具有不同的磁旋比；1H核的r值为2.6753×108rad（弧度）·s—1·T—1；h为普朗克常量。△E与磁场强度(Ho)成正比。若质子受到一定频率的电磁波辐射，辐射所提供的能量恰好等于质子两种取向的能量差(△E)，即△E=hf或f=rHO/2π时，质子就吸收电磁波辐射的能量，从低能级跃至高能级，这种现象就称为核磁共振。质子的核磁共振频率不仅决定于外加磁场和核磁矩，同时还要受到质子在化合物中所处的化学环境的影响。即不同化学环境中的质子，其化学位移不同，因此可以利用核磁共振谱对化合物进行定性鉴定。核磁共振谱的解析，一般来说，首先要根据谱中所出现的信号数目确定分子中含有几种类型的质子，其次要根据谱图中各类质子的化学位移δ值判断质子的类型，在δ=7附近的低场出现吸收峰通常表明苯环质子的存在。烯键、醛基及羟基上的氢通常都在特定的位置出现吸收。通过测量积分曲线的阶梯高度，以确定各类质子之间的比例。最后观察和分析各组峰的裂分情况，通常根据偶合常数J和峰型确定彼此偶合的质子。在分析了上述信息之后，常常可以写出符合所有这些数据的一个或几个结构式，结合有关的物理常数、化学性质以及红外、紫外、质谱的数据才能予以判定。核磁共振仪常用于药物、食品、高分子化合物、有机化合物、染料等的结构分析。测定有机化合物的核磁共振谱所用的样品必须是纯品，一般用液体样品，固体样品需配成溶液。作核磁共振谱(氢谱)所需溶剂本身最好不含氢，以便避开溶剂峰的干扰。常用的溶剂有CCl4,CDCl3(氘代氯仿),C2D5OD,C6D6,CD3SOCD3,CF3COOD,CD3COCD3及D2O(重水)。最常用的内标物是四甲基硅烷，它在样品溶液中的含量为1%一4%。本实验通过测定，C2H5OH，和未知物的核磁共振谱1HNMR，分析它们的核磁共振谱图的形状、共振吸收峰的位置和积分线的高低比例，从而定性分析未知物为，C2H5OH还是。三、实验仪器与用品1．仪器Ac－80(或其它型号)核磁共振仪样品管φ5mm2．用品C2H5OH无水；；；CCl4（或DCl4）；(CH3)4Si四、实验操作1．测定的核磁共振谱(1)在φ5mm样品管中，加0.2mL，加0.5mlCCl4，再加2滴TMS，摇匀。(2)测定的核磁共振谱，并记录积分曲线。2．测定C2H5OH，及未知物的核磁共振谱取C2H5OH，及未知物溶液各0.2mL，同上操作。五、数据处理1．解析谱图解析C2H5OH和的核磁共振谱，指出各吸收峰的归属。2．确定结构由未知样的核磁共振谱解释各组峰的归属，并由积分曲线指出各组峰的质子数比，以确定未知物的结构。苯甲酸乙酯、乙苯、纯乙醇的四氯化碳溶液的标准核磁共振谱图如下图所示。苯甲酸乙酯的NMR谱乙苯的H1NMR谱纯乙醇的四氯化碳溶液的六、思考题1．如何选择核磁溶剂和内标?2．若分别以CDCl3和D2O与作溶剂，测定无水C2H5OH的核磁共振谱，所得谱图有何区别?请解释之。（刘书庆）实验五气相色谱法操作技术和定性定量方法（一）气相色谱填充柱的制备一、实验目的1．学习和掌握气相色谱填充柱的制备方法。2．了解一些固定液、载体。3．学习使用气相色谱仪。二、实验原理色谱柱是气相色谱仪的核心部分，因此，制备一根分离效能高的色谱柱是分离多组分混合物的关键。色谱柱(可分为填充柱和空心毛细管柱)是由柱管和固定相组成的，其中填充柱具有制备容易、性能稳定、使用方便和柱容量大等优点而得到广泛应用。气液色谱填充柱的制备通常包括五个步骤：1．固定相的选择固定相是由载体和固定液组成，常用载体和固定液的性质、特点及使用范围可参阅《仪器分析》、《分析化学手册》和《气相色谱实用手册》等有关书籍。根据待分析样品的性质选择载体的种类和粒度(常用60～80目和80～100目)；根据相似相溶原则选择合适的固定液；确定固定液和载体的液载比，一般液载(质量)比为5%～25%。2．涂渍固定液在载体表面涂渍上一层薄而均匀的固定液液膜。3．色谱柱管的选择色谱柱管有不锈钢、玻璃、聚四氟乙烯等材料供选择，常用柱长为1～5m，柱内径为2～6mm。4．装填色谱柱把固定相均匀、紧密地填入色谱柱。5．色谱柱的老化把装填好的色谱柱安装到色谱仪器中进行老化处理。老化的目的是除去残留的溶剂和低沸点杂质，并使固定液均匀、牢固地涂渍在载体表面。三、实验仪器与用品1.仪器圆底烧瓶；气相色谱仪(任一型号)；玻璃棉；真空泵；红外线干燥箱(250W)；高纯氮气钢瓶；水泵；不锈钢色谱柱管（长2m、内径4mm）；漏斗；分液漏斗；蒸发皿。2.用品固定液：邻苯二甲酸二壬酯(简称DNP)。载体：201红色载体(60～80目)(液载比为10%)。无水C2H5OH；CH3COCH3；NaOH。四、实验操作1．载体的预处理及称取(1)载体的预处理将载体通过60目、80目筛，除去过粗或过细的载体，在涂渍固定液前需要在105℃烘约4h以除去吸附的水分。(2)载体的称取根据色谱柱管的容积计算载体的用量。色谱柱管容积V柱=πr2l=3.2×0.22cm2×200cm=25.6cm3=25.6mL载体用量需过量20%～40%V载=25.6mL(1+0.30)=33.3mL用量筒量取33.3mL载体，并用台秤称出其质量m载。2．固定液的称取及涂渍(1)固定液的称取根据液载比计算所需固定液用量，本实验选用液载比为10%，m液=（10/90）m载，称取m液固定液于小烧杯中，用43mLCH3COCH3(1.3×V载=43mL)将其溶解，转移至250mL圆底烧瓶中。(2)固定液的涂渍将称好的载体倒入烧瓶内并摇动，此载体应被液面浸没，用水泵抽真空，不断调节抽气速度，使CH3COCH3缓慢挥发。在溶剂挥发过程中，应不断轻轻转动烧瓶，直到载体呈松散状态而不再抱团，将涂渍好固定液的载体直接转入蒸发皿中，在红外灯干燥箱内烘烤30min，以除去残留的溶剂。也可不用水泵，而将用溶剂溶解的固定液与载体在蒸发皿中混合，然后在通风橱中使溶剂自然挥发，并不断轻缓搅拌，直到溶剂挥发完，最后在红外灯干燥箱内烘烤30min，即可准备填充。3．色谱柱的清洗与填充(1)色谱柱的清洗将不锈钢柱用热的5%～10%的NaOH溶液浸泡数分钟，冲洗，用水洗至中性，反复2～3次，再用蒸馏水冲洗，最后用无水C2H5OH、CH3COCH3冲洗，烘干备用。(2)色谱柱的填充在色谱柱出口端塞入适量玻璃棉，再包上一块纱布后接在真空泵的橡胶管上，柱的入口端通过橡胶管接上漏斗，开启真空泵抽气，将固定相徐徐倒入漏斗中，要边抽气，边轻轻敲打管壁，边加固定相，并保持固定相为不间断的细流，直至固定相不能再装进柱子为止。去掉漏斗，在入口端塞入适量玻璃棉，在柱子上贴上标签，标明入口端、出口端、填充物。4．色谱柱的老化将入口端与色谱仪的汽化室相连，出口端直接通大气，不要接检测器(以免污染检测器)，开启载气——N2，调载气流速为5～10mL·min-1，控制柱温在120℃，老化处理5～8h。随后把色谱柱的出口端与检测器相连，开启检测器和记录仪，若记录的基线符合要求，说明老化处理完成，即可测柱效，然后用于分离分析。五、思考题1．如何选择载体和固定液?2．载体颗粒过粗、过细或不均匀对色谱柱分析有何影响?3．涂渍和装填色谱柱时应注意哪些问题?（刘书庆）（二）混合物保留值法定性分析及归一化法定量分析一、实验目的1．熟悉气相色谱仪的使用方法。2．熟悉保留值、相对校正因子、峰高和半峰宽的测定方法。3．学习保留值法定性分析及归一化法定量分析方法。二、实验原理1．定性分析定性分析的任务是确定色谱图上各个峰代表什么物质。各物质在一定色谱条件下有其确定的保留值，因此，保留值是定性分析的基础，可利用标准物质对照法、保留指数I等方法进行定性分析。但有时不同物质具有相近或相同的保留值，因此，对于复杂样品，色谱定性鉴定能力较弱，可和其它仪器如质谱、光谱联用来进行定性分析。当有待测组分的标准物质时，可将未知样品各个色谱峰的保留值与其对应的标准物质的保留值(在相同条件下测得的)进行对照比较，就能确定各色谱峰的归属，此方法比较简单，但操作条件要稳定。也可采用相对保留值定性，它仅与所用的固定相和温度有关，不受其它操作条件的影响。相对保留值ris为ris==式中：tM——死时间；和——分别为待测物的保留时间和调整保留时间；和——分别为标准物的保留时间和调整保留时间。2．定量分析定量分析的任务是测定混合样品中各组分的含量。定量分析的依据是待测物质的质量与检测器产生的信号Ai(色谱峰面积)成正比：=Ai式中为比例常数，称为绝对校正因子。由于各组分在同一检测器上具有不同的响应值，即使两组分含量相同，在检测器上得到的信号往往不相等，所以，不能用峰面积来直接计算各组分的含量。因此，在进行定量分析时，引入相对校正因子fi(即通常所说的校正因子)。fi===式中、ms、As分别为标准物质的绝对校正因子、质量和峰面积。由式(2—2)可知，利用相对校正因子可将各组分峰面积校正为相当于标准物质的峰面积，利用校正后的峰面积便可准确计算物质的含量。常用的定量分析方法有归一化法、内标法、外标法和内加法等，它们各有一定的优缺点和适用范围。本实验将介绍归一化法。归一化法是将所有出峰组分的含量之和按100%计算的定量方法，它是分别求出样品中各个组分的峰面积和校正因子，然后根据下式分别求出各组分的含量。[其中对称峰峰面积等于峰高h乘半峰宽Y1/2，即A=l.065hY1/2；若色谱峰为不对称峰，峰面积为A=l.065h×(Y0.15+Y0.85)。]归一化法的优点是简便、准确，不必准确称量和准确进样，操作条件稍有变化对结果影响较小，是常用的一种定量方法，但归一化法要求样品中的所有组分都出峰，并且需测出它们的峰面积和校正因子。三、实验仪器与用品1．仪器气相色谱仪(任一型号)；氢气钢瓶；微量注射器；热导检测器；色谱柱（2m×4mm）2．用品固定液：邻苯二甲酸二壬酯载体：201红色载体(60～80目)，(液载比10%)环己烷、苯、甲苯、乙苯均为分析纯；未知样品四、实验操作1．色谱操作条件柱温100℃、热导温度120℃、汽化室温度150℃、桥电流150mA、载气流速20～40mL·min－1、记录仪纸速600mm·h－l。开启色谱仪，按色谱仪器操作步骤和上面所列色谱操作条件进行调节，待基线稳定后，即可进样。2．配制混合标准溶液配制环己烷、苯、甲苯、乙苯混合标准溶液，它们的质量约为0.4g，0.4g，0.5g，0.5g，由于需测量校正因子，所以一定要准确称量(准确至0.1mg)。3．保留值的测定(1)依次注入5μL空气，以及0.5～lμL的环己烷、苯、甲苯、乙苯纯试剂，记录色谱图。准确测量它们的死时间tM和保留时间tR，重复进样两次。(2)在完全相同条件下，进2μL未知样品，记录色谱图，准确测量各峰的保留时间tR，重复进样两次。(3)在完全相同条件下，进2μL混合标准溶液，记录色谱图，准确测量各峰的保留时间tR，重复进样三次。五、数据处理1．记录色谱条件记录检测器的类型、操作条件，柱子的柱长、内径、填充物、柱温，汽化室温度，载气的种类、流速，柱前压，进样量，衰减，记录仪纸速等。2．定性分析根据测得的tM和tR，计算各自的调整保留时间和以苯为标准的相对保留值ris，比较纯物质和未知样品中各峰的tR，，ris以确定未知样品的各个组分。数据处理格式见下表。定性分析结果一览表标准样tR/min，/min，ristR/min，/min，ris定性结论未知物3．定量分析测量混合标准溶液中各个色谱峰的峰高和半峰宽Y1/2，计算以苯为标准的相对校正因子。用归一化法计算未知样品中各组分的含量。六、思考题1．用tR，，ris定性时，哪种方法更好，为什么?2．为什么进样量准确与否不影响归一化法结果?（刘书庆）（三）气相色谱法测定酒或酊剂中C2H5OH含量一、实验目的1．学习气相色谱法测定含水样品中的C2H5OH含量。2．学习和熟悉氢火焰检测器的调试及使用方法。3．学习和掌握色谱内标定量方法。二、实验原理内标法是一种准确而应用广泛的定量分析方法，操作条件和进样量不必严格控制，限制条件较少。当样品中组分不能全部流出色谱柱，某些组分在检测器上无信号或只需测定样品中的个别组分时，可采用内标法。内标法就是将准确称量的纯物质作为内标物，加入到准确称取的样品中，根据内标物的质量ms与样品的质量m及相应的峰面积A求出待测组分的含量。待测组分质量mi与内标物质量ms之比等于相应的峰面积之比。wi=（或，V为待测样品体积）式中：fi、fs——为i组分和内标物的相对质量校正因子；Ai、As——为i组分和内标物的峰面积。为方便起见，求定量校正因子时，常以内标物作为标准物，则fs=1.0。选用内标物时需满足下列条件：(1)内标物应是样品中不存在的物质；(2)内标物应与待测组分的色谱峰分开，并尽量靠近；(3)内标物的量应接近待测物的含量；(4)内标物与样品互溶。本实验样品中C2H5OH的含量可用内标法定量，以无水n–C3H7OH为内标物。三、实验仪器与用品1．仪器气相色谱仪；氢火焰检测器（FID）；色谱柱（2m×3mm）；微量注射器；容量瓶（50mL）；吸量管（2mL、5mL）。2．用品固定液：聚乙二醇20000(简称PEG20M)载体：上海试剂厂102白色载体(60～80目)(液载比10%)C2H5OH（无水、AR）；n-C3H7OH（无水、AR）；食用酒；酊剂检品。四、实验操作1．色谱操作条件柱温90℃，汽化室温度150℃，检测器温度130℃，N2(载气)流速40mL·min-l，H2流速为35mL·min-l，空气流速400mL·min-l，记录仪纸速600mm·h-l。2．标准溶液的测定准确移取2.50mL无水C2H5OH和2.50mL无水n-C3H7OH于50mL容量瓶中，用蒸馏水稀释至刻度，摇匀。用微量注射器吸取0.5μL标准溶液，注入色谱仪内，记录各峰的保留时间tR，测量各峰的峰高及半峰宽，求以n-C3H7OH为标准的相对校正因子。3．样品溶液的测定准确移取5.00mL酒样及2.50mL内标物无水n-C3H7OH于50mL容量瓶中，加水稀释至刻度，摇匀。用微量注射器吸取0.5μL样品溶液注入色谱仪内，记录各峰的保留时间tR，以标准溶液与样品溶液的tR对照，定性样品中的醇，测定C2H5OH、n-C3H7OH的峰高及半峰宽，求样品中C2H5OH的含量。五、数据处理本实验C2H5OH的含量按下列公式计算：由上述各式可以得：将上式代入即得下式(其中=)：式中——C2H5OH的质量浓度(单位为g·mL-l)；——样品中C2H5OH质量(单位为g)；V——样品溶液体积(单位为mL)；10——稀释倍数；——样品溶液中C2H5OH与n-C3H7OH的峰面积比；——标准溶液中纯C2H5OH与n-C3H7OH的峰面积比；——标准溶液中纯C2H5OH的质量，它等于体积Vi’乘密度对于正常峰可用峰高代替峰面积计算。六、思考题1．内标物的选择应符合哪些条件？用内标法定量有何优缺点?2．热导检测器和氢火焰检测器各有什么特点?（刘书庆）实验六高效液相色谱操作技术和定性定量方法（一）高效液相色谱基本理论一、实验目的1.了解高效液相色谱仪的结构并熟悉用微机控制实验参数的方法。2.掌握用数据微处理机计算色谱参数和测定各组分含量的方法。3.加深对柱效、容量因子、定量校正因子等概念的理解并测定计算。4.了解反相键合相高效液相色谱法的基本原理以及操作条件的选择，进行实际样品的测定。二、实验原理用高效液相色谱法(HPLC)分离复杂化合物，必须具有一定柱效的色谱柱，调节流动相的洗脱强度使各组分有合适的容量因子（k'），从而使各组分得到分离。理论塔板高度是分离柱柱效的指标，板高曲线反映它与流动相流速的关系，是色谱动力学的最基本的公式。色谱分离柱的柱效在使用过程中不断降低，在色谱实践中必须经常测定理论塔板高度以考核柱效和柱的寿命。校正面积归一化法和内标法是高效液相色谱法常用的定量分析方法。所用的检测器对相同量的不同组分有不同的响应值。因此必须测定各组分的定量校正因子(fi)。内标法可消除由色谱条件变动引起的误差和进样操作误差，此时用相对于内标物的相对定量校正因子进行计算，准确度和重现性都较好。键合固定相反相HPLC方法中流动相由甲醇-水或甲醇-水-盐体系构成，流动相的有机溶剂浓度、pH值和盐浓度等的变化影响洗脱强度，流动相溶剂的选择对分离效果有决定性的影响。甲醇-水体系流动相的洗脱强度对反相键合相HPLC分离不同疏水性的溶质的选择性的影响，可由下式表示：式中lgPa为溶质a的疏水性,x为甲醇-水中甲醇的浓度百分数，lgPb为溶质b的疏水性，y为lgP与lgk'关系曲线的斜率，Neff为有效理论塔板数，m为lgP与lgk'关系曲线的截距。一些溶质的疏水性数值列于下表，供实验结果的计算和讨论参考。溶质苯甲酸甲酯苯乙苯萘蒽lg2.152.283.123.214.38复杂混合物和难分离物质对的高效液相色谱分离可借助梯度洗脱技术(线形地或阶梯式地改变流动相的组成、pH值或盐浓度)得到完全的改进。三、实验仪器与用品1．仪器高效液相色谱仪（1台）；超声波清洗器（l台）色谱柱(ODS、1根)；微量注射器(10μL、1只)；亚沸蒸馏器（1台）；水相滤膜过滤器（1台）。2．用品甲醇（A.R）；亚沸水；尿嘧啶（色谱试剂）；苯甲酸甲酯（色谱试剂）；苯（A.R）；甲苯（A.R）；乙苯（A.R）；联苯（A.R）；萘（A.R）；菲（A.R）；四氯乙烯（A.R）；磷酸（A.R）；磷酸二氢钾（A.R）；对-甲基苯磺酸（A.R）；α-萘磺酸（C.P）；2，6-萘二磺酸（C.P）；1，5-萘二磺酸（C.P）；β-萘磺酸（C.P）。四、实验操作1．柱效的测定和流速对柱效的影响色谱条件：色谱柱150mm×4.6mm(i.d.),Nucleosil7C18(-C18H37),7μm柱温室温进样体积1.0μL流动相甲醇:水=83:17流动相流速1.2、1.0、0.8、0.6、0.4、0.2(mL/min)检测器UV，检测波长254nm(1)标准溶液的配制分别准确称取尿嘧啶、苯甲酸甲酯、甲苯和萘0.0125g、0.0188g、0.0250g和0.0500g，先用少量甲醇溶解，然后移入25mL容量瓶中，用甲醇稀释到刻度，得到内标标准溶液。各物质浓度分别为0.500、0.750、1.00和2.00(mg/mL)。未知样品中含有苯甲酸甲酯和萘，于样品瓶中依次加入未知样品0.05g和甲苯0.025g，准确称取加入物质的质量，先用少量甲醇溶解，然后移入25mL容量瓶中，用甲醇稀释到刻度，得到内标样品溶液。(2)HPLC分离按附一所述实验步骤开机，设定前述色谱操作条件和合适的色谱微处理机参数，待HPLC运行稳定、基线平直并测定斜率后，注入上述标准样品1.0μL，以尿嘧啶作为非滞留组分，测定其它各组分的容量因子和柱效。(3)未知样品的测定使用微处理机由内标标准溶液的色谱数据，以甲苯为内标物，计算苯甲酸甲酯和萘的相对定量校准因子，设定内标法参数后，注入内标样品溶液，得到色谱图和内标法定量分析结果。重复三次。报告测定结果(平均值和标准偏差)，并与实际含量(教师提供未知样品含量数据)比较，计算回收率。2．柱效和流速的关系——板高曲线按前述色谱条件，分别在1.2、1.0、0.8、0.6、0.4和0.2(mL/min)流速下，注入1(1)中所配制的标准溶液，从色谱数据计算不同流速下各组分的理论塔板高度，画出板高曲线。3．溶剂浓度-容量因子-疏水性的关系和疏水性的测定样品溶液A：分别准确称取苯、甲苯和乙苯0.0125g、0.0250g和0.0500g，先用少量甲醇溶解，然后移入25mL容量瓶中，用甲醇稀释到刻度。各物质浓度分别为0.500、1.00、2.00(mg/mL)。样品溶液B：配制含多种溶质的样品溶液。分别配制甲醇:水为95:5、85:15、75:25和65:35的流动相。在流速1.0mL/min下，其它色谱条件按实验1设定，分别注入样品溶液A、样品溶液B得到不同甲醇浓度的流动相的色谱图，计算容量因子k'。以lgk'为纵坐标，lgP为横坐标，作不同甲醇浓度流动相的关系图，讨论溶剂浓度对组分保留性质的影响。已知苯的疏水性lgP=2.28，乙苯的疏水性lgP=3.12，用内插法求甲苯的疏水性lgP。学生也可自选一些溶质测定其疏水性。4．萘磺酸异构体的反相键合相HPLC分离以对甲苯磺酸为内标，在ODS柱上，流动相由1%甲醇-水-磷酸二氢钾溶液至30%甲醇水溶液进行连续梯度或阶梯式梯度洗脱，实现萘磺酸异构体的分离，测定萘的磺化产物中α-萘磺酸和β-萘磺酸的含量。此项实验步骤由学生自拟，除上述实验要求外，还可进行优化流动相选择的实验研究。五、实验结果和处理要求写出实验具体步骤，报告原始图谱，作出数据列表，报告定量校正因子和含量数据，画出各种关系曲线，并分别讨论。1．柱效柱效和容量因子的测定。2．内标法测定未知样品中苯甲酸甲酯和萘的含量。3．画出板高曲线。4．画出lgk'~lgP图，计算甲苯的疏水性，讨论溶剂浓度对组分保留性质的影响。5．测定萘的磺化产物中α-萘磺酸和β-萘磺酸的含量。六、思考题1．HPLC操作中从流动相的配制到流动相经检测器流出，有哪些注意事项?会发生哪些影响仪器寿命和分离结果的情况?2．比较内标法和其它定量方法，进行误差分析。3．如何改变溶剂洗脱强度?溶剂洗脱强度是如何影响分离的?4．溶质的疏水性是如何定义和测定的?（刘书庆）（二）高效液相色谱法分析测定功夫菊酯一、实验目的1．熟悉和掌握液相色谱法的原理和操作方法。2．学习正相柱分析农药产品的操作技术。3．学习和掌握液相内标定量方法。二、实验原理本实验使用正相液相色谱法，以2,6-二硝基甲苯作为内标物，以LichrosorbSi--60为固定相，4%四氢呋喃/石油醚(体积比)混合液作流动相，选用紫外检测器，检测波长为254nm，检验灵敏度为0.05AUFS，测定功夫菊酯(氯氟氰菊酯)乳油的有效成分含量。功夫菊酯是拟除虫菊酯类杀虫剂成员中一优良品种，集高效、广谱、低毒、虫蟥兼治于一身。其分子结构为：三、实验仪器与用品仪器：Waters高效液相色谱仪；745B色谱数据处理机；超声清洗机；分析柱（LichrosorbSi—60，25×0.46cm，I.D）；U6K微量进样器。用品：功夫菊酯标样(99%)；内标物（2,6-二硝基甲苯，98.5%）；2.5%功夫菊酯乳油(市售商品)；(CH3)2CHOH；四氢呋喃（AR）；石油醚(60～90℃，AR，经重蒸，脱气处理)。四、实验操作1．标准溶液的配制准确称取0.02g功夫菊酯标样和0.03g左右(均需精确到0.0002g)内标物置于25mL容量瓶中，加5mL(CH3)2CHOH超声溶解，并用流动相定容至刻度，摇匀后备用。2．样品溶液的配制准确称取0.8g2.5%功夫菊酯乳油和0.03g左右(均精确至0.0002g)内标物置于另一只25mL容量瓶中，用5mL(CH3)2CHOH溶解和用流动相定容至刻度待测。3．色谱仪的准备Waters高效液相色谱仪的使用方法：(1)打开色谱仪。(2)将流动相4%四氢呋喃/石油醚(体积比)混合液置于贮液瓶中。(3)打开色谱仪电源及调节选定的流动相流量为l.5mL·min-l。(4)打开紫外检测器电源，调节检测波长为254nm。(5)稳定仪器约30min后(PT＜50＝，使仪器进人稳定的可使用状态。4．进样测定五、数据处理方法一：内标一点法。准确称取功夫菊酯和内标物定容，测定则存在下式。mi/ms=fiAi/fsAs=(fi/fs).(Ai/As)可以求出(fi/fs)，令其为K2．取功夫菊酯乳油适量（尽量和标准品的含药量相差不大）和内标物（含量保持恒定），进样。则功夫菊酯含量mi=(fi/fs).(Ai/As).ms=(ms.fi/fs).(Ai/As)＝ms.K..(Ai/As)在上面这些公式中，如果把质量换成浓度，上面的所有公式依然成立，只是有些系数的意义发生变化。方法二：内标标准曲线法.该法和外标法相似，只是在各种浓度的对照品中加入相同量的内标物，以峰面积Ai/As对浓度Ci或mi回归，求出其方程：Ai/As=kCi+b或Ai/As＝kmi+b然后将待测物进样，将其峰面积代入上述回归所得方程，即可求出待测物的浓度。注意事项：(1)所用溶剂必须重蒸或过滤，不可有小颗粒或不洁物进入仪器液路系统，以免堵塞管路或污染检测器。(2)溶样时，需选用溶解度大的溶剂，所制得的试样应透明，否则需用薄膜和特制漏斗过滤后方可进样，一般应配有预柱，以免污染，堵塞柱子。(3)取样时，应缓慢抽吸，不可带入气泡。(4)更换溶剂时，需将原来溶剂冲洗干净，用新溶剂使色谱柱达到平衡后，方可进行检测。六、思考题l．紫外检测器是否适用于各类有机化合物的测定?2．流动相流量大小的改变及流动相组成的变化是否对分析组分的保留时间产生影响?（刘书庆）实验七扑热息痛的制备一、实验目的通过扑热息痛的制备，学习乙酰化反应的基本原理和操作，以及此药物的精制方法。二、实验原理对氨基酚与醋酸经乙酰化反应生成对－乙酰氨基酚，反应式如下：常用的乙酰化剂有醋酸、醋酐、乙酰氯等。使用醋酸时，该反应为可逆反应，水分的存在不利于正反应的进行，为使反应完全，可蒸除稀醋酸。三、实验用品名称规格摩尔数摩尔比用量分子量对氨基酚工业0.09163110g109.13冰醋酸化学纯0.41924.53524ml60.05四、实验操作将10g对氨基酚及24ml冰醋酸依次加入50ml三颈瓶中，加热套上加热回流2小时，(温度约为120C～122C)。蒸除稀醋酸至内温150C，停止蒸馏降温至120C，反应完毕，于反应物中加水30ml，振摇使其溶解后，加入活性炭1g，煮沸脱色，趁热过滤，将滤液冷却至5C，析出结晶，过滤，得粗品。将粗品移入100ml烧杯中，加水40ml，加10%亚硫酸氢钠液0.5ml。加热溶解后，加入活性炭1g煮沸，趁热过滤，滤液冷却至5C，析出结晶，过滤、烘干，即得扑热息痛。如颜色深可再精制。五、注意事项1反应阶段所用仪器应事先干燥。2趁热过滤前仪器需预热，防止结晶堵塞。3冰醋酸是腐蚀性液体，使用时需注意安全。六、思考题试比较冰醋酸、醋酐、乙酰氯三种乙酰化试剂的优缺点，工业生产上为何以醋酸为此反应的主要酰化剂？（万文珠）实验八阿司匹林铝的合成一、实验目的1.了解药物结构修饰方法。2.掌握减压蒸馏的基本操作二、实验原理阿司匹林临床应用极为广泛，但在大剂量口服时，对胃粘膜有刺激作用，甚至引起胃出血。为克服这一缺点，常做成盐、酯和酰胺。阿司匹林铝既是其中之一，它的疗效和阿司匹林相近，但对胃粘膜刺激性较小。阿司匹林铝化学名为羟基双（乙酰水杨酸）铝，化学结构式为：阿司匹林铝为白色或类白色粉末，几乎不溶于水和有机溶剂，溶于氢氧化碱或碳酸碱水溶液中，同时分解。合成路线如下：三、实验操作（一）异丙醇铝的制备称取1.8g铝片，剪细，置100mL圆底烧瓶中，加入少许二氯化汞，异丙醇20mL，装好回流冷凝器及干燥管，油浴加热至沸腾，从冷凝器上口加入四氯化碳2滴，维持油浴温度120℃左右，加热回流至铝片全部消失（约1.5~2h），溶液呈黑灰色，改为减压蒸馏装置。水泵减压回收异丙醇，然后用油泵减压蒸出异丙醇铝（142~150℃/25mmHg）。得透明油状物或白色腊状物。计算收率。（二）阿司匹林羟基铝的制备称取异丙醇铝6.8g，置100mL三颈瓶中，加异丙醇14mL，开动搅拌，于油浴中加热至45℃（内温），溶液呈乳白色混浊，搅拌下加入阿司匹林12g，几分钟后溶液呈透明，控制反应温度55~57℃（不要超过60℃），搅拌30min，冷却至30℃，搅拌下加入40mL异丙醇和水的混合液（37mL异丙醇和3mL水），形成大量白色沉淀，再于30℃下搅拌30min，抽滤，用异丙醇10mL洗一次，干燥得白色粉末状产品。计算收率。（三）结构确证1.红外吸收光谱法、标准物TLC对照法。2.核磁共振光谱法。注释：1.加入的二氯化汞的量以直径为1mm大小的颗粒为宜，大反而反应慢。2.加入异丙醇和水的混合掖进行水解反应时，由于阿司匹林分子中的乙酰氧基和铝原子呈络合状态，故在本实验条件下，乙酰基不会水解下来。3.铝片应剪成细丝，要剪成细长状，长短均匀，如有少量铝丝不溶，也应水泵减压蒸出异丙醇，不影响产量。四、思考题1．试述减压蒸馏的操作要点。2．试述常用药物成盐方法及意义。（魏英勤）实验九磺胺醋酰钠的合成一、实验目的1、通过实验掌握磺胺类药物的理化性质，并根据临床的需要对药物结构进行必要的修饰。2、熟悉酰化反应的原理，掌握如何控制反应过程的pH、温度等条件及利用主产物与副产物不同的理化性质来分离副产物。二、实验原理三、实验仪器和用品仪器：100ml三口烧瓶1个调速搅拌器1个、100℃温度计1个球形冷凝管1个100ml抽滤瓶1个自动电热套1个100ml烧杯1个250V调压器1个吸滤瓶1个布氏漏斗1个表面皿1个b型熔点测定管1个铁架台1个用品：磺胺；醋酐；盐酸；活性炭；氢氧化钠溶液（40%、77%、22.5%）四、装置图回流装置五、实验操作搭装置加入17.2克磺胺、22ml22.5%NaOH液，搅拌溶解（50℃下溶解）。加入3.6ml醋酐、2.5ml77%NaOH。每隔5分钟交替加入醋酐及77%NaOH液各2ml。于50℃～55℃搅拌30分钟，反应液倒入烧杯中，加入20ml水，用浓HCl调pH至7，冰水冷却至半小时。抽滤得到的滤液再用浓HCl调pH至4～5。再抽滤，得固体（粗品），称重，得9.0g。加3倍量10%HCl（27ml）溶解30分钟。抽滤，滤液加活性碳脱色（50～60℃保温20分钟）。滤去活性碳，滤液用40%NaOH调节pH至5，析出沉淀。抽滤，得磺胺醋酰固体，。干燥，称重得6.9g。测mp。取2.0g磺胺醋酰，用30ml无水乙醇溶解。溶解后滴加40%NaOH调pH至7～8，析出固体。抽滤，干燥即得，称重，得1.4g，计算收率。测定熔点。六、思考题1．磺胺类药物有哪些性质？2．酰化液处理过程中，pH7时析出固体是什么？pH5时析出的固体是什么？在10％的HCl中不溶物是什么？为什么？3．反应过程中碱性过强，结果是磺胺较多，磺胺醋酰次之，磺胺双醋酰较少，碱性过弱，其结果是磺胺双醋酰较多，磺胺醋酰次之，磺胺较少，为什么？（张永春）实验十盐酸普鲁卡因的合成一、实验目的1．通过局麻药盐酸普鲁卡因的合成，学习酯化、还原等单元反应。2．掌握利用水和二甲苯共沸的原理进行酯化脱水操作。3．掌握盐酸普鲁卡因成盐的条件和水溶性大的盐类用盐析法进行分离的操作及其精制方法。二、实验原理三、实验操作（一）硝基卡因的制备1.原料规格及配比原料名称规格投料量摩尔数摩尔比对－硝基苯甲酸C.P.15g0.090M1－二乙胺基乙醇C.P.11g(12.5ml)0.094M1.044二甲苯C.P.95ml2.操作在装有温度计、分水器及回流冷凝器的250ml三颈瓶中加入对硝基苯甲酸、二甲苯和沸石，在搅拌下加入－二乙胺基乙醇，加热套加热维持内温144~146℃，回流带水6小时。反应毕，撤去热源，放置冷却，析出固体。用3％盐酸105ml溶解，分液漏斗分两次去除二甲苯，取下层水溶液。水溶液用20％的NaOH液调pH4.0~4.2，得硝基卡因液，供还原用。（二）普鲁卡因的制备1原料规格及配比原料名称规格投料量摩尔数摩尔比硝基卡因