分析聚氧乙烯醚和聚氧丙烯醚类化合物并给出其化学结构的方法技术

本发明专利技术属于电分析化学技术领域，涉及利用高分辨软电离质谱分析聚氧乙烯醚、聚氧丙烯醚类化合物，并计算其聚合度和Ｒ基团碳数并给出其相应的化学结构的方法。先由聚合度算出质量数并列表，利用高分辨软电离质谱得到质谱数据，质谱数据相邻的两个之差为一常数Ｑ。在质谱数据中，选取同一组数据中的任意一个数据Ａ，减去与Ａ最接近的一个数据Ｂ（Ｂ为ｎ↓［１］），Ａ减Ｂ之差为Ｃ。将Ｃ加上ｎ↓［２］个Ｑ，直到所加得的数Ｄ约等于某个质量数Ｅ，将Ｂ所对应的ｎ↓［１］减去ｎ↓［２］，所得到的数为其聚合度ｎ，ｎ＝ｎ↓［１］－ｎ↓［２］。本发明专利技术能使高分辨有机质谱仪的数据处理系统的内容更丰富可快速准确地对聚氧乙烯醚类化合物进行定性分析，具有快速、简便、准确、易懂等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于分析化学
，涉及利用高分辨软电离质谱分析聚氧乙烯醚、聚氧丙烯醚类化合物，并计算其聚合度和R基团碳数并给出其相应的化学结构的方法。
技术介绍
聚氧乙烯醚、聚氧丙烯醚类化合物是一大类表面活性剂，它包含了大部分非离子表面活性剂和部分阴离子表面活性剂，广泛应用于工农业生产的各个领域。 目前，对于表面活性剂的分析是一大难题，极待找到一种快速、简便且准确的解析其化学结构的方法。常用的元素分析和官能团化学分析法，无法给出其准确的化学结构，因此必须借助于光谱方法，即紫外、红外、核磁及质谱等。对于含有聚氧乙烯醚、聚氧丙烯醚的表面活性剂，除了要准确测定其亲油和亲水官能团的结构外，还需要测定其聚合度，而这必须借助质谱技术。 如果使用一般的低分辨质谱，不同结构的几种化合物可能出现同样的分子离子峰。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种分析聚氧乙烯醚、聚氧丙烯醚类化合物的方法，该方法快速、简便且准确。 本专利技术的另外一个目的在于提供一种计算聚氧乙烯醚、聚氧丙烯醚类化合物的聚合度和R基团碳数并给出其相应的化学结构的方法，该方法简单、易懂。 为了实现上述目的，本专利技术采用以下过程 1、由聚合度n计算出聚氧乙烯(CH2CH2O)n的精确质量数，并以聚合度n从小到大的顺序列表，如表1.1。由聚合度n计算出聚氧丙烯(CH2CH2CH2O)n的精确质量数，并以聚合度n从小到大的顺序列表，如表1.2。本专利技术所列出的表1.1和1.2中的n从0到∞。 2、利用高分辨(分辨率10000以上)软电离质谱的正模式或负模式对聚氧乙烯醚、聚氧丙稀醚类化合物进行分析，得到其质谱数据。所述的软电离包括电喷雾电离、基质辅助激光解吸电离、等离子体解吸电离、大气压化学电离、化学电离、快速原子轰击电离、场解吸电离等。 3、在聚氧乙烯醚类化合物、聚氧丙烯醚类化合物的高分辨质谱图中，一种物质所对应的质谱数据相邻的两个数据之差应为一常数Q。对于聚氧乙烯醚类化合物这个常数Q为44.02621499，对于聚氧丙烯醚类化合物这个常数Q为58.04186511。 对于聚氧乙烯醚和聚氧丙烯醚类化合物，在得到其化合物的质谱数据中，选取同一组数据中的任意一个数据A，A与其前一个或者后一个数据相差Q。与精确质量数对比，即与表1.1和表1.2的数据对比，减去表1.1和表1.2比A小但与A最接近的一个数据B，这个数据的聚合度为n1，A减B之差为C。 4、对于聚氧乙烯醚和聚氧丙烯醚类化合物，将C加上n2个Q，直到所加得的数D约等于表2中的某个数E，E是表中[M+H]+、[M+NH4]+、[M+Na]+、[M+K]+、[M-H]-的任意一个。表2是RH的([M+H]+、[M+NH4]+、[M+Na]+、[M+K]+、[M-H]-的精确质量数。E所对应的x为其R基团中的x。然后，将B所对应的n1减去n2，所得到的数为其聚合度n。n1和n2是表1中的聚合度，n是实际样品的聚合度，n＝n1-n2。表1.1聚氧乙烯(CH2CH2O)n的聚合度n的精确质量数 表1.2聚氧丙烯(CH2CH2CH2O)n的聚合度n的精确质量数 表2列出了聚氧乙烯醚和聚氧丙烯醚类化合物亲油基的精确质量数，其中X是R基团的碳的个数，R是烷基。表2只给出了烷基酚聚氧乙烯醚和烷基酚聚氧丙稀醚、脂肪胺聚氧乙烯醚和脂肪胺聚氧丙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚磷酸酯和烷基酚聚氧丙烯醚磷酸酯的亲油基的精确质量数。其中 表2.1为烷基酚聚氧乙烯醚 和烷基酚聚氧丙稀醚 或者 亲油基的精确质量数； 表2.2为脂肪胺聚氧乙烯醚(CxH2x+1NH(CH2CH2O)nH或 和脂肪胺聚氧丙烯醚CxH2x+1NH(CH2CH2CH2O)nH或 或 或 亲油基的精确质量数； 表2.3为烷基酚聚氧乙烯醚磷酸酯 和烷基酚聚氧丙烯醚磷酸酯 或 亲油基的精确质量数。 表2.1 表2.1中，X是R基团的碳的个数、n是聚氧乙烯醚或聚氧丙烯醚的聚合度。 表2.2 表2.2中，X是R基团的碳的个数、n是聚氧乙烯醚或聚氧丙烯醚的聚合度。 表2.3 表2.3中，X是R基团的碳的个数、n是聚氧乙烯醚或聚氧丙烯醚的聚合度。 本专利技术利用高分辨质谱数据、聚合度n的精确质量数和聚氧乙烯醚和聚氧丙烯醚类化合物亲油基的精确质量数，能准确分析聚氧乙烯醚、聚氧丙烯醚类化合物，通过计算得出聚氧乙烯醚、聚氧丙烯醚类化合物的聚合度和R基团碳数并给出其相应的化学结构。应用领域首推为高分辨有机质谱仪的数据处理系统。另外，还可以用应在一切与聚氧乙烯醚和聚氧丙烯醚类化合物有关的学科和部门，诸如化工、医药、食品、轻工、林业、检验检疫、农药、石油、公安、法检、试剂等方面。能使高分辨有机质谱仪的数据处理系统的内容更丰富；能快速准确地对聚氧乙烯醚类化合物进行定性分析。本专利技术具有快速、简便、准确、易懂等优点。 附图说明 图1为烷基酚聚氧乙烯醚的电喷雾正模式质谱图，横坐标为质荷比，纵坐标为质谱碎片强度； 图2为脂肪胺聚氧乙烯醚电喷雾正模式质谱图，横坐标为质荷比，纵坐标为质谱碎片强度； 图3为烷基酚聚氧乙烯醚磷酸酯的电喷雾负模式质谱图，横坐标为质荷比，纵坐标为质谱碎片强度。 具体实施例方式 为了更清楚理解本专利技术，结合实施例给出本专利技术的具体实施方式。 实施例1 分析烷基酚聚氧乙烯醚并给出化学结构式。 图1是烷基酚聚氧乙烯醚 电喷雾正模式质谱图。 如图1所示，在图中所标出的数据中，存在三组不同的间隔，每组间隔的数据均约为常数Q，Q为44.02621499。 三组数据如下 第一组435.2563，479.2783，523.3075，567.3289，611.3577，655.3828，699.4056，743.4328，787.4584，831.4833，875.5057，919.5415，963.5653，1007.5987等； 第二组463.3010，507.3288，551.3552，595.3818，639.4047，683.4303，727.4594，771.4811，815.5124，859.5351等； 第三组573.4003，617.04276，661.4558等。 从上述三组数据中任取一个m/z，即离子的质量m和所带电荷数z的比值，即质荷比。 选取第一组数据中的435.2563、1007.5987，这种选取是任意的。 m/z值如取A＝435.2563。首先，查表1.1，与435.2563最接近并小于435.2563的是B＝396.23593491。选择最接近并小于435.2563的数据396.23593491，是因为质谱实验数据不可能与理论值完全一致。用选取的数据435.2563减去396.23593491得C＝39.022036509。然后，用39.022036509加上5个44.02621499后等于259.15144004，即n＝4，D＝259.15144004。39.0161501每加一个44.02621499，从表2.1的数据中查找与该数据最接近的值。对于本实施例，当39.本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分析聚氧乙烯醚和聚氧丙烯醚类化合物并给出其化学结构的方法，其特征在于：　　　　（１）由聚合度ｎ计算出聚氧乙烯和聚氧丙烯精确质量数，并以聚合度ｎ从小到大的顺序列表；　　　　（２）利用高分辨软电离质谱的正模式或负模式对聚氧乙烯醚、聚氧丙稀醚类化合物进行分析，得到其质谱数据；　　　　（３）在聚氧乙烯醚类和聚氧丙烯醚类化合物的高分辨质谱图中，一种物质所对应的质谱数据相邻的两个数据之差应为一常数Ｑ，选取同一组数据中的任意一个数据Ａ，与精确质量数对比，减去比Ａ小但与Ａ最接近的一个数据Ｂ，Ａ减Ｂ之差为Ｃ；　　　　（４）将Ｃ加上ｎ↓［２］个Ｑ，直到所加得的数Ｄ约等于聚氧乙烯醚类和聚氧丙烯醚类化合物亲油基的精确质量数中的某个数Ｅ，然后将Ｂ所对应的ｎ↓［１］减去ｎ↓［２］，所得到的数为其聚合度ｎ，ｎ＝ｎ↓［１］－ｎ↓［２］。

【技术特征摘要】
1、一种分析聚氧乙烯醚和聚氧丙烯醚类化合物并给出其化学结构的方法，其特征在于(1)由聚合度n计算出聚氧乙烯和聚氧丙烯精确质量数，并以聚合度n从小到大的顺序列表；(2)利用高分辨软电离质谱的正模式或负模式对聚氧乙烯醚、聚氧丙稀醚类化合物进行分析，得到其质谱数据；(3)在聚氧乙烯醚类和聚氧丙烯醚类化合物的高分辨质谱图中，一种物质所对应的质谱数据相邻的两个数据之差应为一常数Q，选取同一组数据中的任意一个数据A，与精确质量数对比，减去比A小但与A最接近的一个数据B，A减B之差为C；(4)将C加上n2个Q，直到所加得的数D约等于聚氧乙烯醚类和聚氧丙烯醚类化合物亲油基的精确质量数中的某个数E，然后将B所对应的n1减去n2，所得到的数为其聚合度n，n＝n1-n2。2、根据权利要求1所述的分析聚氧乙烯醚和聚氧丙烯醚类化合物并给出其化学结构的方法，其特征在于所述的软电离是指电喷雾电离、基质辅助激光解吸电离、等离子体解吸电离、大气压化学电离、化学电离、快速原子轰击电离或场解吸电离。3、根据权利要求2所述的分析聚氧乙烯醚和聚氧丙烯醚类化合物并给出其化学结构的方法，其特征在于从烷基酚聚氧乙烯醚电喷雾正模式质谱图得到三组数据435.2563，479.2783，523.3075，567.3289，611.3577，655.3828，699.4056，743.4328，787.4584，831.4833，875.5057，919.5415，963.5653，1007.5987；在上述数据中，任取一个质荷比m/z为435.2563，查表1.1，与435.2563最接近并小于435.2563的是396.23593491，用选取的数据435.2563减去396.23593491得39.022036509；然后，用39.022036509加上5个44.02621499后等于259.15144004；从表2.1的数据中查找与259.15144004最接近的值是259.14642509，259.14642509对应的x等于9，n等于4；在上述数据中，任取一个质荷比m/z为1007.5987，查表1.1，与1007.5987最接近并小于1007.5987的数据是968.57672978，用选取的数据1007.5987减去968.57672978得39.02197022；然后，用39.02197022加上5个44.02621499后等于259.15304517；从表2.1的数据中查找与259.15304517最接近的值是259.14642509，259.14642509对应的x等于9，n等于17；结果得到该表面活性剂为壬基酚聚氧乙烯醚，其结构为聚合度从4到17。4、根据权利要求2所述的分析聚氧乙烯醚和聚氧丙烯醚类化合物并给出其化学结构的方法，其特征在于从脂肪胺聚氧乙烯醚(CxH2x+1NH(CH2CH2O)nH或电喷雾正模式质谱图得到数据406.3513，450.3786，494.4022，538.4299，582.4573，626.4825，670.5095，714.5342，758.5643，802.5872，846.6136；在上述数据中任取一个质荷比m/z为406.3513，查表1.1，与406.3413最接近并小于406.3413的数是396.23593491，用406.3413减去396.23593491得10.11536509；然后，用10.11536509加上4个44.02621499后等于186.220225049，与表2.2中的186.22217575最接近，186.22217575对应的x等于12，n等于5；在上述数据中任取一个质荷比m/z为846.6136，查表1.1，与846.6136最接近并小于846.6136的数是836.49808481，用846.6136减去836.49808481得10.11551519；然后，用10.11551519加上4个44.02621499后等于186.22037515，与表2.2中的186.222...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾益群，秦创业，张杰，王玲，贺尊诗，
申请(专利权)人：中国科学院东北地理与农业生态研究所，
类型：发明
国别省市：82[中国|长春]