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1. 化学化工学院 School of Chemistry and Chemical Engineering, Nanjing University 2014/11/14 纤维素三苯甲酯的合成及 其在气相色谱中的应用 国家级化学实验教学示范中心 LOADING 综合化学实验 以能力培养为核心 ，知识传授、能力培养、素质提高全面协调发展。 全面科学教育要求教学既传授科学知识和技术，更训练科学方法和思维，还培养科学精神和品德。

2. /实验目的/ • 超声合成法制备纤维素三苯甲酯(CTB)，并利用 红外光谱进行鉴定。 • 掌握在担体上涂布固定相及装柱的方法。 • 利用气相色谱法分离和测定丁醇的四种异构体。

3. /实验原理/ • 纤维素是D-葡萄糖以β-1,4糖苷键相连形成的线性聚合 物，分子量约50000～2500000。由于葡萄糖单元具有 手性，因此可直接或经衍生化作手性固定相而广泛应用 于色谱分离分析，尤其是薄层色谱和液体色谱中的物质 分离 • 本实验利用超声反应合成了纤维素三苯甲酯，并对产物 进行了结构表征。将CTB涂布于担体403上，用作气相色 谱固定相，对丁醇的四种异构体进行了分离和测定

4. 超声溶涨 超声反应 20min 1.5h 130ml甲醇 分次洗涤 /实验步骤/ • 纤维素三苯甲酯的制备 0.5g 微晶纤维素 20mL 吡啶 再加入 10 ml 苯甲酰氯 烘箱70℃干燥1.5 小时 粉碎，继续干燥至恒重 称重，计算产率 15ml 乙醚稀释 抽滤 15 ml 乙醚洗涤滤饼 AgNO3检验无Cl-

5. /实验步骤/ • 纤维素三苯甲酯的红外表征及熔点测定 • 红外：微晶纤维素，纤维素三苯甲酯，并查标准 红外图谱进行对照。 • 熔点：测纤维素三苯甲酯熔程范围，用酚酞(262- 263℃m.p.)校正。

6. /实验步骤/ • 色谱柱的填充 0.16gCTB超声溶于15mLCHCl2，1.6g 担体403在20mLCHCl2中超声溶涨20min 50 ml 5%氢氧化钠溶液洗涤， 蒸馏水洗至 pH中性（pH试纸测定） 出气口填玻璃棉，接真空泵,另一端接漏斗 加入固定相至端口约6-8cm，填入玻璃棉 涂布-1 洗柱 装柱 CTB溶液转移到茄形瓶中，5mLCHCl2 洗涤，一并转移到茄形瓶中，超声10min 涂布-2 色谱炉中通氮气，40℃下烘干30min 色谱炉中通氮气，180℃下老化 3h以上 烘干 老化 蒸出CHCl2，转移到培养皿中， 红外灯下（结块的大颗粒要小心压碎） 涂布-3

7. 混合 作为标液 /实验步骤/ • 丁醇异构体的分离及测定 正丁醇、异丁醇 仲丁醇、叔丁醇 各100µl, 准确称量质量 用标准溶液进样 调整合适的载气流速 以正丁醇为标准物 计算其余的相对校正因子 未知样品进样，通过保留时间对组分 定性用峰面积计算各组分的相对含量

8. /注意事项/ • 合成纤维素三苯甲酯要在 中进行，并且在通 风橱里进行操作 无水体系 • 苯甲酰氯 皮肤，操作应小心，沾到皮肤上，立即 用纸擦干，再用乙醇擦洗 腐蚀 • 由于纤维素三苯甲酯在甲醇中溶解度比在乙醚中大， 故洗涤时甲醇用量不要超过 130ml，以免产品损失过多 • 进样前气相色谱仪要预热30min以上，保证载气压和 温度的稳定。 ATTENTION

9. /数据处理/ • 校正面积归一化法测定丁醇四种异构体的相对含量 • 称量纤维素三苯甲酯质量，计算样品产率 • 比较CTB及微晶纤维素的红外光谱，讨论酯化前 后光谱的变化 • 校正面积归一化法测定丁醇四种异构体的相对含量

10. /数据处理/ • 校正面积归一化法测定丁醇四种异构体的相对含量 正丁醇为内标，f ’(正丁醇)=1 归一化

11. /数据处理/ • 校正面积归一化法测定丁醇四种异构体的相对含量

12. /讨论与思考题/ • 纤维素三苯甲酯超声合成的反应方程是什么，及 超声波在反应时的作用？ • 最佳操作条件的选择和分离效果的比较 • 探讨纤维素三苯甲酯用作手性分离固定相的机理？ • 为什么进样量大时，出峰时间缩短？

13. /参考资料/ • 邹公伟，郑琦，胡冠九．纤维素三苯甲酯的合成及 其作为气相色谱固定相的性能研究[J]．分析化学， 1994，22(4)：370-372． • 王伯康等编．综合化学实验[M]．南京：南京大学出 版社，1999：226-227． • 邹公伟，郑琦，胡冠九．纤维素三苯甲酯的合成及 醇类的气相色谱分析[J]．色谱，1994，12(2)： 114-116．