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香精香料样品GCMS数据处理实例(5)----香精样品中的反应物的例子(3)

气质联用(GCMS)

  • 香精香料样品GCMS数据处理实例(5----香精样品中的反应物的例子(3

    香精是由多种香料成分组成的复杂混合物,可能包含溶剂。既然是多种化合物在一起,在存放老化过程,不可避免的会产生某些反应,生产新的物质。这些新物质和原来香精的成分是有关联的,对这些新物质的测定,利用这些信息,就能对原香精的组分更好的还原,使香精剖析更全面准确。但是如何能看到香精里面有反应物呢?一种办法是您有这些反应物的标准图谱,直接检索,这样很容易了。不过许多朋友并没有这些反应物的谱库或非常有限的图谱。第二种办法是通过观察香料和溶剂组分的构成,根据相关的反应物知识来进行合理的推算判断何种可能的反应物。但有时候也是不容易的事情。本篇尝试进行一些非常粗浅的探讨。如有不妥,请指正。

    本次继续看看羰基化合物反应物的例子。羰基化合物不仅仅包括一般的醛和酮,例如各种脂肪醛酮(乙醛、丁醛、己醛,辛醛、癸醛,己烯醛、壬二烯醛、丁酮、2-壬酮等)、萜烯醛(橙花醛、香叶醛、香茅醛等)、萜烯酮(薄荷酮、异薄荷酮、甲基庚烯酮等)、芳香醛(桂醛、苯甲醛等)和芳香酮(苯乙酮、覆盆子酮、香兰素等),还包括所有带酰基的化合物,例如乙偶姻(3-羟基丁酮-[2], 乙酰甲基原醇,醋嗡Acetoin3-hydroxy-2-butanone), 乙酰乙酸乙酯(ethyl acetoacetate),2-乙酰基呋喃(2-acetylfuran)、乙酰基吡啶(2-acetylpyridine)等。

    如果香精中含有醇溶剂或醇香料,例如乙醇、异丙醇、丙二醇,丙三醇、异戊醇,苄醇,苯乙醇等各种醇的话,就有可能和羰基化合物发生反应。所以就要考虑缩醛,缩酮、缩酰基化合物的形成。

    下面看看网友everlastingz询问的一支香精的例子,下面四个未知物我的库里也没有,不知道是什么物质。

    网友提到标注箭头的四个未知物。其质谱图分别如下:

    未知物1质谱图:



    上面是直接点击峰未知峰1的顶部的质谱图,发现有m/z151m/z152的离子,这是因为前面的Vanillin香兰素的大峰的拖尾影响的结果,下面是扣除本底后得到的未知物的质谱图,就比较合理了。

    未知物2质谱图(扣背景后):



    未知物3质谱图:

    未知物4质谱图:

    先看看前面两个未知物的情况。可以看到未知物1和未知物2的质谱图几乎一样,两者化合物应该是互为异构体。但检索不到是什么化合物,应该不是香料。现分析这个香精的情况,里面有洋茉莉醛(Heliotropin)、 4-甲氧基苯乙酮(Acetanisole)、香兰素(Vanillin等羰基化合物,有丙二醇(PG,主要),乙醇(很少量)等溶剂。那就有可能会有这些醛酮类化合物和溶剂(PG)反应形成的缩醛、缩酮化合物。

    可以看到出峰次序是洋茉莉醛Heliotropin)、 4-甲氧基苯乙酮(Acetanisole)、香兰素(Vanillin)等羰基化合物,也看到洋茉莉醛(Heliotropin)丙二醇的缩醛、香兰素(Vanillin)的丙二醇的缩醛。但不知道4-甲氧基苯乙酮(Acetanisole)丙二醇的缩酮的位置和质谱图是什么。

    那么未知物1未知物2会不会是4-甲氧基苯乙酮(Acetanisole)丙二醇的缩酮呢?

    先看看未知物1(未知物2是一样的)和4-甲氧基苯乙酮(Acetanisole)的质谱图的比较:

    可以看到未知物1前面的离子m/z4-甲氧基苯乙酮(Acetanisole)是一样的,有可能是衍生物或反应物。对于脂肪醛酮有时候看不到分子离子,但芳香醛酮一般是会看到分子离子峰的。未知物1的最大离子m/z208,如果是其丙二醇的缩合物,则原来这个物质的分子量为208+18-76=150,正好和4-甲氧基苯乙酮(Acetanisole)的分子量150C9H10O)相同。

    芳香甲醚alpha断裂失去-CH3甲基,M-15=208-15=193, 在质谱图看到很大的m/z193离子,其次是m/z135离子。

    m/z193失去甲基193-15=m/z178, 再失去一个甲基178-15=m/z163(失去4-甲基-1,3-二氧戊环上面的甲基和原甲基苯乙酮形成环状缩醛上面的甲基)。再进一步失去CO-CO),M-CH3-CH3-CO=m/z135

    未知物2也是一样的情况。所以未知物124-甲氧基苯乙酮(Acetanisole)丙二醇的缩酮。
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  • symmacros

    第1楼2015/01/17

    应助达人

    再看看未知物3和未知物4。和前面两个未知物的情况相似。可以看到未知物3和未知物4的质谱图几乎一样,两者化合物应该是互为异构体。但检索不到是什么化合物,应该不是香料。发现它们的质谱图和香兰素(Vanillin)丙二醇缩醛的质谱图很相似,有m/z87, m/z59等丙二醇缩醛的特征离子,但分子量不同,m/z280为最大的离子。应该是香兰素的衍生物的丙二醇缩醛类化合物,且分子量比香兰素大280-210=70。如下图。



    先仔细寻找此类化合物,在35.2分钟发现有Vanilin Isobutyrate,其分子量M=222C12H14O4)。计算缩醛分子量M=222+76-18=280, 正好是未知物34的分子离子峰。和香兰素丙二醇缩醛的裂解过程相似。里面可以看到有m/z87m/z59离子的丙二醇缩醛的特征离子。反应式如下:



    所以未知物34就是Vanillin isobutyrate PG acetals

    由于篇幅所限,先探讨到这来,下次继续讨论。谢谢。

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  • symmacros

    第2楼2015/01/17

    应助达人

    香精香料样品GCMS数据处理实例(5)----香精样品中的反应物的例子(3)

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  • 花开见我

    第3楼2015/01/18

    未知物3,4,是异丁酸香兰素酯与丙二醇的缩合物

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  • symmacros

    第4楼2015/01/18

    应助达人

    谢谢,漏掉了异丁酸。

    花开见我(cai008) 发表:未知物3,4,是异丁酸香兰素酯与丙二醇的缩合物

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  • GRANT

    第5楼2015/01/18

    应助达人

    如何能看到香精里面有反应物呢?
    一种办法是您有这些反应物的标准图谱,直接检索,这样很容易了。
    第二种办法是通过观察香料和溶剂组分的构成,根据相关的反应物知识来进行合理的推算判断何种可能的反应物。

    谢谢朱老师讲解的相关的反应物知识和实例分析,获益不浅。


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  • symmacros

    第6楼2015/01/18

    应助达人

    谢谢参与讨论,平时遇到相关问题也欢迎提出来,一起探讨。

    GRANT(fatinsect) 发表:如何能看到香精里面有反应物呢?
    一种办法是您有这些反应物的标准图谱,直接检索,这样很容易了。
    第二种办法是通过观察香料和溶剂组分的构成,根据相关的反应物知识来进行合理的推算判断何种可能的反应物。

    谢谢朱老师讲解的相关的反应物知识和实例分析,获益不浅。

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  • everlastingz

    第7楼2015/01/18

    多谢朱老师,看了您的分析明白啦!

    symmacros(jimzhu) 发表:谢谢,漏掉了异丁酸。

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  • symmacros

    第8楼2015/01/18

    应助达人

    当时看到你的数据时候,一下子也不认识,后来分析了一下才回你的帖。

    everlastingz(everlastingz) 发表:多谢朱老师,看了您的分析明白啦!

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  • GRANT

    第9楼2015/01/19

    应助达人

    "如何能看到香精里面有反应物呢?一种办法是您有这些反应物的标准图谱,直接检索,这样很容易了。不过许多朋友并没有这些反应物的谱库或非常有限的图谱。第二种办法是通过观察香料和溶剂组分的构成,根据相关的反应物知识来进行合理的推算判断何种可能的反应物。"
    ----- 第二种方法,朱老师在论坛里阐述了许多一系列的反应物知识,收益良多。

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  • symmacros

    第10楼2015/01/19

    应助达人

    感谢参与,大家一起探讨交流。反应物也是香精检测中重要的一部分,也需要注意。

    GRANT(fatinsect) 发表:"如何能看到香精里面有反应物呢?一种办法是您有这些反应物的标准图谱,直接检索,这样很容易了。不过许多朋友并没有这些反应物的谱库或非常有限的图谱。第二种办法是通过观察香料和溶剂组分的构成,根据相关的反应物知识来进行合理的推算判断何种可能的反应物。"
    ----- 第二种方法,朱老师在论坛里阐述了许多一系列的反应物知识,收益良多。

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