酯类化合物及其同系物和异构体的鉴定方法及应用技术

本发明专利技术公开了酯类化合物及其同系物和异构体的鉴定方法及应用。本发明专利技术创造性地总结得到酯类化合物的GC保留时间与其分子拓扑指数线性相关，提供了色谱保留时间T与分子拓扑指数Q的对应关系式，并结合气相色谱-FID/红外光谱（GC-FID/IR）或气相色谱-质谱（GC-MS），成功实现酯类化合物及其同系物和异构体的准确鉴定。本发明专利技术方法可以很好地应用于香精香料等复杂样品中酯类化合物及其同系物和异构体的准确分析鉴定，结果准确、方法简单。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了酯类化合物及其同系物和异构体的鉴定方法及应用。本专利技术创造性地总结得到酯类化合物的GC保留时间与其分子拓扑指数线性相关，提供了色谱保留时间T与分子拓扑指数Q的对应关系式，并结合气相色谱-FID/红外光谱（GC-FID/IR）或气相色谱-质谱（GC-MS），成功实现酯类化合物及其同系物和异构体的准确鉴定。本专利技术方法可以很好地应用于香精香料等复杂样品中酯类化合物及其同系物和异构体的准确分析鉴定，结果准确、方法简单。【专利说明】酯类化合物及其同系物和异构体的鉴定方法及应用
本专利技术涉及酯类化合物及其同系物和异构体的鉴定检测
，更具体地，涉 及酯类化合物及其同系物和异构体的鉴定方法及其在香精香料相关成分鉴定方面的应用。
技术介绍
随着气相色谱-质谱联用技术（GC-MS)的发展，质谱谱库容量不断扩充，GC-MS已 成为近年来食品、环境、药物等诸多领域化合物分离鉴定的常用手段，烟草化学组分、香精 香料及卷烟烟气挥发性组分的分离分析也以GC/MS方法为主。尽管如此，质谱法的不同离 子化方式和质量分离技术有其局限性，有些化合物在EI (与GC常联用的离子化方式）电离 方式下不产生分子离子峰；利用谱库检索一般只能给出某个成分的可能匹配物质，但一些 结构异构体的EI质谱图较为相似，仅仅依靠 GC-MS得到的结果对化合物进行定性并不十分 充分。 红外光谱有化合物"指纹"之称，其专属性强，能提供丰富的分子结构信息，是鉴定 有机化合物和结构分析的重要工具。然而红外光谱法原则上只适用于纯化合物，对于混合 物的定性和鉴定分析常常无能为力。气相色谱-红外光谱（GC - IR)联用技术将这两种技 术取其所长，即将气相色谱的高效分离能力与红外光谱的结构鉴定能力结合在一起，在异 构体的分离鉴定、未知物分析鉴定等方面有明显的优越性。但GC-IR灵敏度较低，且只能对 化合物官能团进行归类，大大限制了该方法在同系物和异构体分析与GC-MS方法的匹配适 用性。 烟用香料是伴随卷烟工业发展而出现的产物，是高、精、新技术的结晶。烟草香精 是卷烟生产中必不可少的物质，其配方更是卷烟企业的核心技术，在改善卷烟的口感，突出 烟草风格方面具有重要的作用。酯类香料化合物对卷烟香味都有非常好的作用。烟草中常 用的酯类和内酯类香料有甲酸乙酯、甲酸戊酯、乙酸丁酯、乙酸柏木酯、丙酸苯乙酯、C-丁内 酯、C-己内酯、C-辛内酯等。不同的酯类化合物为卷烟增加的香味不同，有的酯类化合物可 增加烟香，尤其是动物香和厚实感，有的增加浓郁的甜香和清凉香气，可使香烟加香产品增 添清甜特色，并延长保质期，有的是烟用潜香物质等等。所以准确分析鉴定酯类化合物具有 重要的意义。 针对酯类化合物及其同系物和异构体，尤其是烟用香精香料中的酯类化合物及其 同系物和异构体，目前缺少可与现有常用的GC - IR、GC-MS等方法结合进行的、简单易行 并能准确实现其鉴定分析的技术方案和相关技术启示。
技术实现思路
本专利技术的目的正是基于上述现有技术的不足而提供一种酯类化合物及其同系物 和异构体的鉴定方法，通过对酯类化合物的气相色谱保留时间与其化合物结构对应关系的 判断，与气相色谱-质谱GC-MS和气相色谱-氢火焰离子化检测器/红外光谱（GC-FID/IR) 方法结合，可快速鉴定（GC-MS)和GC-FID/IR方法中对应酯类化合物，简单、准确。 本专利技术要解决的另一技术问题是提供所述方法在香精香料等复杂样品中酯类化 合物及其同系物和异构体的鉴定分析方面的应用。 本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的： 提供一种酯类化合物及其同系物和异构体的鉴定方法，包括以下步骤： 51. 将酯类化合物的标准样品用气相色谱法（GC)分析，得到各化合物标准样品的色谱 保留时间T ; 52. 根据Sl所述酯类化合物的结构确定其分子拓扑指数Q ; 53. 建立标准样品色谱保留时间T与分子拓扑指数Q的对应关系式； 54. 根据对应关系式计算得到待测样品中待鉴定酯类化合物的色谱保留时间，结合 GC-MS数据库和GC-IR官能团判断确定酯类化合物； 其中，酯类化合物的色谱保留时间T与分子拓扑指数Q的对应关系式为T=aQ+b，其中 a、b为常数，通过标准样品的保留时间与其分子拓扑指数确定。 优选地，所述酯类化合物的色谱保留时间通过GC与FID、IR或MS检测器联用方法 检测得到。 优选地，所述对应关系式中的分子拓扑指数Q为在非氢原子点价值的基础上，定 义成键原子化学特性的点价值S，并以分子图邻接矩阵为基础，由S建构新的拓扑指数Q =Σ (δ^δ产δ,···)'其中δΑΑ-υ+Σ^Α为原子i的成键电子数；η为原子i的 主量子数；Σ 为与i直接相连的原子j上键合的氢原子总数。 优选地，GC-MS分析条件为：标样浓度50 mg/L，10:1分流进样，进样量I yL; HP-VOC色谱柱（60 mXO.32 mmXL80 μπι);载气为 He，流速 I mL/min;进样 口温度 250°C。 MS条件：质谱接口温度270°C，离子源温度230°C，电离方式为EI，离子能量70 eV。程序 升温方法：初温60°C，以5 °C /min升温至230°C。 优选地，GC-FID或IR分析条件为：标样浓度500 mg/L，10:1分流进样，进样量1 yL，；HP-V0C 色谱柱（60 mXO.32 mmXL80 μπι);载气为 He，流速 I mL/min;进样 口温度 260°C，检测器温度250°C。IR条件：光管温度270°C，传输线温度270°C，扫描次数8次，分 辨率16 cnT1/次。 优选地，所述酯类化合物及其同系物和异构体包括但不限于：丙酸乙酯、丁酸甲 酯、乙酸异戊酯、丁酸丙酯、丁酸异戊酯、丁酸正戊酯、丁酸己酯、乙酸戊酯、丁酸乙酯、丁酸 丁酯、异戊酸异戊酯、己酸乙酯或棕榈酸甲酯。 本专利技术同时提供了所述鉴定方法优选的应用，具体是应用于烟用香精香料中酯类 化合物及其同系物和异构体的鉴定分析方面。 本专利技术具有以下有益效果： 本专利技术根据创造性的分析和大量实验研究总结，充分考虑酯类化合物的官能团位置及 其烷烃支链结构对色谱保留时间的影响，提供一种酯类化合物及其同系物和异构体的鉴定 方法，适用于不同检测器和恒温、程序升温不同模式的GC分析方法，本专利技术基于色谱保留 时间与分子拓扑指数之间的线性关系，不涉及保留指数和其他结构参数，结果准确、方法简 单。本专利技术结合GC-MS数据库或GC-IR官能团判断，可很好地应用于香精香料等复杂样品 中酯类化合物及其同系物和异构体的鉴定分析。 【专利附图】【附图说明】 图1为烷基酯类化合物标准样品的色谱保留时间-结构关系线性拟合曲线。 图2为香精样品中38. 859 min对应谱峰的GC-IR红外谱图。 【具体实施方式】 下面结合附图和具体实施例进一步说明本专利技术。除非特别说明，本专利技术实施例采 用的仪器、试剂、设备和方法，为本领域常规使用的仪器、试剂、设备和方法。实施例中举例 说明的酯类化合物仅仅为说明本专利技术思想，并不因此限定本专利技术范围。 实施例1 为方便说明，本实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种酯类化合物及其同系物和异构体的鉴定方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.将酯类化合物的标准样品用气相色谱法分析，得到各化合物标准样品的色谱保留时间T； S2.根据S1所述酯类化合物的结构确定其分子拓扑指数Q；S3.建立标准样品色谱保留时间T与分子拓扑指数Q的对应关系式；S4.根据对应关系式计算得到待测样品中待鉴定酯类化合物的色谱保留时间，结合GC‑MS数据库和GC‑IR官能团判断确定酯类化合物；其中，酯类化合物的色谱保留时间T与分子拓扑指数Q的对应关系式为T=aQ+b，其中a、b为常数，通过标准样品的色谱保留时间与其分子拓扑指数确定。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄翼飞，陈森林，王华，
申请(专利权)人：广东中烟工业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：广东;44