石油化工990713石油化工舊萬數(shù)據(jù)資源系統(tǒng)PETROCHEMICAL TECHNOLOGY數(shù)化期刊WANFANG DATA ( CHINAINFO)DIGITIZED PERIODICAL1999年第28卷第7期vol.28No.71999GC/MS分析油酸乙二醇單酯的組成李進喬煒摘要用硅膠玻璃色譜柱吸附樣品,采用溶劑梯度洗脫的方法從油酸乙二醇酯添加劑中分離岀油酸乙二醇單酯,再用GC/MS詳細地分析了油酸乙二醇單酯的組成和結(jié)構(gòu),并通過油酸乙二醇單酯的結(jié)構(gòu)推斷出油酸原料中所含酸的種類,從GC/MS分析領域給岀了分析油酸乙二醇單酯的較好方法。關鍵詞油酸酯GC/MS乙二醇Analysis of oleic acid Glycol Monoester by GC/MSLI Jin and QIAO WeiResearch Institute of Lanzhou Petroleum Processing Chemical Complex, Lanzhou 730060)Abstract oleic acid glycol monoester is separated from oleic acid glycol ester additive with gel type glass column forsample adsorption and solvent gradient washing method. the composition and structure are further analyzed thronghGC/MS. The acid types in oleic acid raw material can be inferred from the structure. An optimized GC/MS methodfor analyzing oleic acid glycol monoester is givenKeywords: oleic acid, ester, GC/ MS, glycol油酸乙二醇酯是一種油性添加劑,具有良好的抗磨性、抗腐蝕性、抗氧化性和抗乳化性。較早應用在工業(yè)齒輪油、蝸輪蝸杄油和普通車輛齒輪油中[1]。該添加劑是以油酸和乙二醇為原料反應制得的。一方面由于乙二醇有兩個羥基,所以在反應時油酸既可以與乙二醇上的一個羥基反應生成分子量較小的油酸乙二醇單酯,又可與乙二醇上的兩個羥基反應生成分子量大的油酸乙二醇雙酯。另一方面,由于油酸來自天然植物其中不僅含有碳十八的油酸,還含有其它碳數(shù)的酸,油酸原料中各種碳數(shù)的酸均可與乙二醇發(fā)生反應,所以油酸乙二醇酯旳組成較為復雜。蘭州煉油化工總廠石化院曾對油酸乙二醇酯進行過分析,方法采用溥層色譜和液相色譜分離,用紅外光譜定性,但只能測岀其中的油酸乙二油醇單酯和油酸乙二醇雙酯的總體含量,而不能給出其結(jié)構(gòu)和分子量大小。有關用GC/MS分析油酸乙二醇單酯的組成還未見報道。本文從油酸乙二醇酯中分離岀油酸乙二醇單酯,然后對油酸乙二醇單酯用GCMS做了詳細的分析,給岀了油酸乙二醇單酯的結(jié)構(gòu)和分子量試驗部分1.1試劑與設備美國 Finnigan-MAT公司的產(chǎn)品 i Finnigan-MAT8200有機磁質(zhì)譜;色譜柱:石英毛細管交聯(lián)柱18m×0.32mm;固定液:聚甲基硅氧烷;紅外光譜:美國PE公司的PE1650紅外光譜儀。試劑:石油醚(30~60°℃C)和乙醚均為分析純硅膠:青島海洋化工廠生產(chǎn);硅膠粒度:154-450m1.2樣品預處理油酸乙二醇酯樣品經(jīng)硅膠柱吸附后,用石油醚和乙醚的梯度溶劑中國煤化工變?nèi)軇┫疵撓聛砣芤簱]發(fā)掉溶劑就可得到油酸乙二醇單酯。YH出CNMHG1.3樣品分析將1.2中得到的油酸乙二醇單酯做紅外光譜分析和GC/MS分析。file:///E yqbhg9syhg9079073htm(第1/5頁)201032381919石油化工9907132結(jié)果與討論2.1油酸乙二醇單酯做紅外光譜分析油酸乙二醇單酯的紅外光譜分析見圖1。3450.1282.914738.900300020001000波數(shù)/cm圖1油酸乙二醇單酯紅外光譜圖從圖1可見,3450cm-1處有較強的吸收峰,說明有-OH基,1738.9cm-1處有很強的吸收,說明有-CH=O羰基[2]。根據(jù)紅外光譜圖可知,經(jīng)過硅膠柱分離,從油酸乙二醇酯中我們得到了油酸乙二醇單酯。2.2GC/MS分析油酸乙二醇單酯用GCMS分析油酸乙二醇單酯,色譜起始柱溫140%C,程序升溫5°C/mn升至200°C,再以3°C/min速率升至280°。離子源(EI)溫度250°C,接口溫度250°。GC/MS分析得到的總離子色譜圖見圖2100020004000時間/min圖2油酸乙二醇單酯GC/MS總離子圖從圖2看出,油酸乙二醇單酯中含有四種不同的化合物,這四個峰的質(zhì)譜圖如圖3(1號峰)、圖4(2號峰)、圖5(3號峰)、圖6(4號峰)。YH中國煤化工CNMHGfile:///E yqbhg9syhg9079073htm(第2/5頁)201032381919石油化工99071311743121734060801001201401601802001000239257220240260280300320340360380m/圖3十六酸乙二醇單酯質(zhì)譜圖698398賀1000500220240260280300320340360圖4十八烯酸乙二醇單酯質(zhì)譜圖相對豐度從該處放大20倍698350010912313715216519440608010012014016018020010500235249264中國煤化工220240260300320340CNMHGmhg9syhg9079073htm(第3/5頁)201032381919石油化工990713圖5二十烯酸乙二醇單酯質(zhì)譜圖相對豐度從該處放大10倍10004383500123137152165481011410:2100010x235300320340360380圖6二十二烯酸乙二醇單酯質(zhì)譜圖相對豐度從該處放大10倍對于油酸乙二醇單酯,其結(jié)構(gòu)通式為:R一 CHz-COOCH2CH2OH,R一為烷基。從得到的四個化合物質(zhì)譜圖上看,質(zhì)譜上分別得到了四個化合物的分子離子峰,它們的相對分子質(zhì)量分別為:M1=300,M2=326,M3=354,M4=382分析圖4圖5圖6合物質(zhì)譜圖,可看出它們有許多相同特征(1)它們的烷基部分都是烯烴的特征峰,都有m/z=556及97111系列質(zhì)譜峰,說明它們基都是烯烴基[3(2)它們的相對分子質(zhì)量相差28,說明它們之間相差兩個碳數(shù),即相差CH2CH3)它們都有一個非常強的特征峰,即m/z=M-62的特征峰(264292320)。這個特征峰是油酸乙二醇單酯丟失一個乙二醇HOCH2CH2OH中性分子所形成的。形成過程為[R--CH2-COOCH2 CH,,OH][R-CH-C-0]*+HOCH2CH2OH對于圖3的十六酸乙二醇單酯,其質(zhì)譜圖中有很強的m/z=104質(zhì)譜峰,這是因為十六酸乙二醇單酯中的烷基R—是飽和烴基,在質(zhì)譜中容易形成γ-H重排(麥氏從排),從過度的六員環(huán)結(jié)構(gòu)斷裂形成了穩(wěn)定的特征離子[3]。而對于圖4~圖5圖6質(zhì)譜圖,由于它們的烷基R一是帶雙鍵的不飽和烯烴基,這種結(jié)構(gòu)由于有正反異構(gòu)體,在空間上有位阻,難以形成六員環(huán)過度態(tài)結(jié)構(gòu),所以它們很難形成m/Z=104的質(zhì)譜峰。圖3中的y-H重排過程見公式(1)HR-CHR一CHOCH, C-OCHCHOH 2-H CH, C-OcH CHOH--R-CH-CH, +.CH-C-0-CH, CH OH (CHA1△ArV凵中國煤化工烯酸和二十二烯酸,這四種不同的酸分別同乙二醇反應生成四種油酸乙二醇單酩ˉ、(油酸)、二十圖2中油酸乙二醇單酯分析結(jié)果見表1。從表1可看出油酸原料中含CNMHGfile:///E yqbhg9syhg9079073htm(第4/5頁)201032381919石油化工990713表1油酸乙二醇單酯分析結(jié)果圖2中的峰號構(gòu)相對分子質(zhì)量C15H31-C00CH2CH2OH3002 C17H335-CO0CH2CH2OH3263C19H3T-COOCH2CH20H3544 C21H41-C00CH2CH2OH3823結(jié)論〔1)通過GC/MS能很好地分析油酸乙二醇酯中的單酯組成和結(jié)構(gòu)。2)由于用氣相色譜法不能直接分析油酸原料,而必須對油酸原料進行酯化后才能分析。通過對油酸乙二醇單酯的分析,可以間接了解油酸原料的組成。作者簡介:李進,男,1964年生,大學,工程師,電話0931-7935401作者單位:蘭州煉油化工總廠石化院,蘭州730060參考文獻1孫志武石油產(chǎn)品添加劑第一版,大連:大連理工大學出版社,1988:1532刑其毅等基礎有機化學.上冊,北京:高等教育出版社,1984:305,4173麥克拉佛蒂著.質(zhì)譜解析第三版,北京:化學工業(yè)出版社,1990:乃3,195收稿日期:1998-10-19中國煤化工CNMHGfile:///E yqbhg9syhg9079073htm(第5/5頁)201032381919