有机相中乙酸2α2氰基232苯氧基苄酯的含量与对映体过量值的测定
第32 卷
2004 年5 月
分析化学(FENXI HUAXUE) 研究报告
Chinese Journal of Analytical Chemistry
第5 期
696
有机相中乙酸2α2氰基232苯氧基苄酯的含量与
对映体过量值的测定
章亭洲
3 1 ,2 杨立荣1
1 (浙江大学生物工程研究所,杭州310027) 2 (杭州商学院食品与生物工程学院,杭州310035)
2003205209 收稿;2003210208 接受
本文系国家自然科学基金重点项目(No. 20336010) 和浙江省自然科学基金(No. 296068) 资助项目
1 引 言
光学活性的(S)2乙酸2α2氰基232苯氧基苄酯(CPB 乙酸酯) 是生物农药拟除虫菊酯的重要中间体。研究CPB 乙酸酯
的合成反应动力学在理论上有重要意义,在实际生产中也可为提高该中间产物的产量提供理论指导。迄今用毛细管气
相色谱法测定CPB 乙酸酯的含量,尚未见报道。CPB 乙酸酯具有立体选择性,为了探讨有机相中脂肪酶催化的该合成
反应的合成与拆分动力学,测定其对映体过量值( ee) 是至关重要的。有人用环二肽合成了(R)2CPB 乙酸酯并用旋光度
法测定其旋光纯度。旋光度法虽然简单易行,但准确度不高,而且需要已知纯对映体的比旋光度,是一种相对的方法。
本实验应用核磁共振法(NMR) 直接测得两种对映体的化学位移,从而求出其对映体过量值。
2 实验部分
实验所用仪器和试剂有GC29790 型气相色谱仪(浙江温岭分析仪器厂) ;N2000 型UPPER 色谱工作站(浙江大学智
能信息工程研究所) ;DMX500 型NMR 仪,BRU KER。乙酸乙烯酯为化学纯;环己烷、吡啶、乙酰氯均为分析纯;分析用
乙酸2α2氰基232苯氧基苄醇(CPBA) ,分析纯(ACROS 公司) ;正十六烷,分析纯(Merck 公司) ;位移试剂Eu (hfc) 3 ,NMR 专
用(Fluka 公司) ;氘代氯仿,分析纯,含四甲基硅烷( TMS) 0. 03 %( V / V ,北京汉威士波谱公司分装) ; 层析用硅胶,0. 05 mm 粒径(上海五四化学试剂厂) 。CPB 乙酸酯(自制) 。制备方法如下:称取纯度为32 %的自制CPBA104. 5 g ,吡
啶26. 3 g ,环已烷100 mL 于反应瓶中,再称取17 g 乙酰氯于滴定管中,调好滴定速度,开动搅拌机, 置于- 5 ℃冰浴中反
应,反应结束维持原状1 h 后关掉冰机,2 h 后关掉搅拌机。取出反应液,用布氏漏斗抽滤除去吡啶盐,将滤液置于70 ℃
水浴中辅以真空蒸馏以除去环已烷。合成中用气相色谱跟踪检测。用色谱面积归一化法测定出合成产物的纯度为
90 % 。
3 结果与讨论
3. 1 毛细管气相色谱法测定样品中CPB乙酸酯的含量3 ,4 (1) 色谱条件的优化 采用内标法,选择正十六烷作为内
标,最终确立的色谱条件为:SE230 弹性石英毛细管柱, 30 m ×0. 32 mm i. d. 。氢焰离子化检测器,检测器温度:280 ℃;
进样器温度:300 ℃,柱箱温度采用二阶程序升温法: (1) 80 ℃
20 ℃/ min
200 ℃(0 min) 。(2) 80 ℃
10 ℃/ min
270 ℃(2 min) 。
载气(N2) 流速:毛细管载气:1 mL/ min ,尾吹气:25 mL/ min ,氢气流速:30 mL/ min ,空气流速:300 mL/ min。衰减2 。进
样量0. 05μL 。利用UPPER 色谱工作站进行数据处理; (2) 保留时间、分离度和色谱柱理论塔板数 样品标准溶液用上
述色谱条件测定。正十六烷、分析用CPBA、CPB 乙酸酯的保留时间分别为8. 99 、9. 73 和12. 26 min。计算得正十六烷与
CPBA 两峰的分离度R1 为3. 815 ,CPBA 与CPB 乙酸酯两峰的分离度R2 为11. 158 ,理论塔板数N = 170078。表明该法
的分离效果较好; (3) CPB 乙酸酯的含量测定 由于CPB 乙酸酯目前尚无商用品,为求取该酯的校正因子,作者自行合
成了CPB 乙酸酯,并求得它在优化的测定条件下的校正因子(相对于内标) 为2. 634 ,进而求得脂肪酶催化的乙酸乙烯酯
与CPBA 转酯化反应体系中产物CPB 乙酸酯的含量,数据重复性好。
3. 2 CPB乙酸酯的纯化与ee 值的1H2NMR测定法 采用柱层析法纯化CPB 乙酸酯。其步骤如下:将层析用0. 05 mm
粒径硅胶用正己烷充分溶胀,过夜,搅拌时见不到气泡为宜。将浸泡好的硅胶缓慢倒入层析柱中,使柱中无气泡。开动
蠕动泵,将待纯化样品泵入层析柱中,再泵入适量的洗脱液(洗脱液由正已烷与乙酸乙酯以体积比10∶1 配成) ,用紫外检
测仪检测含苯环的结构并收集之。真空脱去溶剂即可用作核磁共振分析。核磁共振测定的步骤是:在核磁样品管中加
入NMR 溶剂CDCl3 (含TMS0. 03 %V / V ) 800μL ,加入事先已纯化过的样品0. 02 g 左右,加入Eu ( hfc) 3 (位移试剂)
0. 05 g ;用500 MHz 核磁共振仪测定样品的化学位移。测定结果为:R 型CPB 乙酸酯的化学位移δ(α2H) 为3. 07 ,S 型的
化学位移δ(α2H) 为3. 20 。(S) 型峰与(R) 型峰的峰面积之比为3 :1 ,计算得其ee 值为50 %。, http://www.100md.com(章亭洲1 ,2 杨立荣1)
2004 年5 月
分析化学(FENXI HUAXUE) 研究报告
Chinese Journal of Analytical Chemistry
第5 期
696
有机相中乙酸2α2氰基232苯氧基苄酯的含量与
对映体过量值的测定
章亭洲
3 1 ,2 杨立荣1
1 (浙江大学生物工程研究所,杭州310027) 2 (杭州商学院食品与生物工程学院,杭州310035)
2003205209 收稿;2003210208 接受
本文系国家自然科学基金重点项目(No. 20336010) 和浙江省自然科学基金(No. 296068) 资助项目
1 引 言
光学活性的(S)2乙酸2α2氰基232苯氧基苄酯(CPB 乙酸酯) 是生物农药拟除虫菊酯的重要中间体。研究CPB 乙酸酯
的合成反应动力学在理论上有重要意义,在实际生产中也可为提高该中间产物的产量提供理论指导。迄今用毛细管气
相色谱法测定CPB 乙酸酯的含量,尚未见报道。CPB 乙酸酯具有立体选择性,为了探讨有机相中脂肪酶催化的该合成
反应的合成与拆分动力学,测定其对映体过量值( ee) 是至关重要的。有人用环二肽合成了(R)2CPB 乙酸酯并用旋光度
法测定其旋光纯度。旋光度法虽然简单易行,但准确度不高,而且需要已知纯对映体的比旋光度,是一种相对的方法。
本实验应用核磁共振法(NMR) 直接测得两种对映体的化学位移,从而求出其对映体过量值。
2 实验部分
实验所用仪器和试剂有GC29790 型气相色谱仪(浙江温岭分析仪器厂) ;N2000 型UPPER 色谱工作站(浙江大学智
能信息工程研究所) ;DMX500 型NMR 仪,BRU KER。乙酸乙烯酯为化学纯;环己烷、吡啶、乙酰氯均为分析纯;分析用
乙酸2α2氰基232苯氧基苄醇(CPBA) ,分析纯(ACROS 公司) ;正十六烷,分析纯(Merck 公司) ;位移试剂Eu (hfc) 3 ,NMR 专
用(Fluka 公司) ;氘代氯仿,分析纯,含四甲基硅烷( TMS) 0. 03 %( V / V ,北京汉威士波谱公司分装) ; 层析用硅胶,0. 05 mm 粒径(上海五四化学试剂厂) 。CPB 乙酸酯(自制) 。制备方法如下:称取纯度为32 %的自制CPBA104. 5 g ,吡
啶26. 3 g ,环已烷100 mL 于反应瓶中,再称取17 g 乙酰氯于滴定管中,调好滴定速度,开动搅拌机, 置于- 5 ℃冰浴中反
应,反应结束维持原状1 h 后关掉冰机,2 h 后关掉搅拌机。取出反应液,用布氏漏斗抽滤除去吡啶盐,将滤液置于70 ℃
水浴中辅以真空蒸馏以除去环已烷。合成中用气相色谱跟踪检测。用色谱面积归一化法测定出合成产物的纯度为
90 % 。
3 结果与讨论
3. 1 毛细管气相色谱法测定样品中CPB乙酸酯的含量3 ,4 (1) 色谱条件的优化 采用内标法,选择正十六烷作为内
标,最终确立的色谱条件为:SE230 弹性石英毛细管柱, 30 m ×0. 32 mm i. d. 。氢焰离子化检测器,检测器温度:280 ℃;
进样器温度:300 ℃,柱箱温度采用二阶程序升温法: (1) 80 ℃
20 ℃/ min
200 ℃(0 min) 。(2) 80 ℃
10 ℃/ min
270 ℃(2 min) 。
载气(N2) 流速:毛细管载气:1 mL/ min ,尾吹气:25 mL/ min ,氢气流速:30 mL/ min ,空气流速:300 mL/ min。衰减2 。进
样量0. 05μL 。利用UPPER 色谱工作站进行数据处理; (2) 保留时间、分离度和色谱柱理论塔板数 样品标准溶液用上
述色谱条件测定。正十六烷、分析用CPBA、CPB 乙酸酯的保留时间分别为8. 99 、9. 73 和12. 26 min。计算得正十六烷与
CPBA 两峰的分离度R1 为3. 815 ,CPBA 与CPB 乙酸酯两峰的分离度R2 为11. 158 ,理论塔板数N = 170078。表明该法
的分离效果较好; (3) CPB 乙酸酯的含量测定 由于CPB 乙酸酯目前尚无商用品,为求取该酯的校正因子,作者自行合
成了CPB 乙酸酯,并求得它在优化的测定条件下的校正因子(相对于内标) 为2. 634 ,进而求得脂肪酶催化的乙酸乙烯酯
与CPBA 转酯化反应体系中产物CPB 乙酸酯的含量,数据重复性好。
3. 2 CPB乙酸酯的纯化与ee 值的1H2NMR测定法 采用柱层析法纯化CPB 乙酸酯。其步骤如下:将层析用0. 05 mm
粒径硅胶用正己烷充分溶胀,过夜,搅拌时见不到气泡为宜。将浸泡好的硅胶缓慢倒入层析柱中,使柱中无气泡。开动
蠕动泵,将待纯化样品泵入层析柱中,再泵入适量的洗脱液(洗脱液由正已烷与乙酸乙酯以体积比10∶1 配成) ,用紫外检
测仪检测含苯环的结构并收集之。真空脱去溶剂即可用作核磁共振分析。核磁共振测定的步骤是:在核磁样品管中加
入NMR 溶剂CDCl3 (含TMS0. 03 %V / V ) 800μL ,加入事先已纯化过的样品0. 02 g 左右,加入Eu ( hfc) 3 (位移试剂)
0. 05 g ;用500 MHz 核磁共振仪测定样品的化学位移。测定结果为:R 型CPB 乙酸酯的化学位移δ(α2H) 为3. 07 ,S 型的
化学位移δ(α2H) 为3. 20 。(S) 型峰与(R) 型峰的峰面积之比为3 :1 ,计算得其ee 值为50 %。, http://www.100md.com(章亭洲1 ,2 杨立荣1)