氣相色譜中常用的柱前衍生化方法

1.硅烷化衍生化方法
    硅烷化衍生化方法是氣相色譜樣品處理中應用最多的方法，它是利用質子性化合物（如醇，酚，酸，胺，硫醇等）與硅烷化試劑反應，形成揮發性的硅烷衍生物，一般反應式為

硅烷化反應一般在數分鐘內即可完成。常用的硅甲基化試劑見表10-2-14。
    能進行硅烷化的化合物反應活性一般為：醇>酚>羧酸>胺>酰胺，反應活性還受空間位阻的影響，其醇的反應活性為伯醇>仲醇>叔醇，胺的反應活性為：伯胺>仲胺。

表10-2-14  常用的硅甲基化試劑(http://www.chemalink.net/books/C/1085/0.html)

    2. 酯化衍生化方法
    有機酸由于極性較強，易產生嚴重的拖尾現象，而且大多數有機酸揮發性差，熱穩定性也較低。因此，許多有機酸（特別是長碳鏈的有機酸）在進行氣相色譜分析之前都要衍生為相應的酯。常用的酯化方法有以下一些。
   （1）甲醇法  有機酸與甲醇在催化劑的存在下加熱，可以發生酯化反應，生成有機酸的甲酯

當催化劑使用H2SO4,HCl時，需要回流，反應時間較長。若用三氟化硼作催化劑，反應可在室溫下完成，通常是將三氟化硼通入甲醇中配制酯化劑，然后再進行酯化反應。
   （2）重氮甲烷法  重氮甲烷可與有機酸反應，生成有機酸的甲酯，放出氮氣

此方法簡便有效，反應速度快，轉化率高，很少有副反應，不引入雜質，但反應要在非水介質中進行。反應條件雖溫和，但重氮甲烷不穩定，有爆炸性，有毒（致癌），制備和使用時要特別小心。常溫下酚羥基可與重氮甲烷緩慢反應，但在0℃以下時可避免酚羥基反應。
   （3）三氟乙酸酐法在三氟乙酸酐的存在下有機酸和酸可以反應生成酯

    此法特別適于空間位阻較大的有機酸和醇或酚的酯化。
   （4）其他酯化方法為了提高方法的靈敏度和選擇性，有時需要制備甲酯以外的酯，這些酯化方法有的類似于甲酯化反應，如以重氮乙烷、重氮丙烷、重氮甲苯代替重氮甲烷，可制得相應的酯。而且這些試劑穩定性好、爆炸性小。用BF3的丙醇、丁醇或戊醇溶液與有機酸反應，也可制備相應的丙酯、丁酯或戊酯。
    3. 酰化衍生化方法
    酰化能降低羥基、氨基、巰基的極性，改善這些化合物的色譜性能（減少峰的拖尾），并能提高這些化合物的揮發性，也能增加某些易氧化化合物（如兒茶酚胺）的穩定性。當酰化時引入含有鹵離子的酰基時，還可提高使用電子捕獲檢測器（ECD）的靈敏度。常用的酰化試劑有酰鹵、酸酐和反應活性的酰化物（如乙酸咪唑），其反應為

常用的酰化方法有以下一些。
   （1）乙酰化法標準的乙酰化法是將樣品溶于氯仿（5ml）中，與0.5ml 乙酸酐和1ml乙酸在5℃反應2-6h，真空除去剩余試劑。還可以乙酸鈉為堿性催化劑，以乙酸酐為乙酰化試劑進行乙酰化反應，用于糖類的分析。吡啶、三乙胺、甲基咪唑等也可作為堿性催化劑。乙酰化反應通常在非水介質中進行，但胺類和酚類化合物乙酰化時可在水溶液中進行。
   （2）多氟酰化法常用的多氟酰化試劑是三氟乙酰（TFA），五氟丙酰（PFP）和七氟丁酰（HFB），其反應活性是TFA>PFP>HFB。TFA和PFP的衍生物揮發性較強，而HFP的衍生物ECD靈敏度高。多氟酰化反應的時間除取決于多氟酰化試劑的活性外，還取決于目標化合物的活性。如：麻黃堿和偽麻黃堿及其同系物與三氟乙酸酐（TFAA）在60℃時5min可完成反應：三環類抗抑郁藥物與七氟乙酸酐（HFBA）在60℃時10min 可完成反應：而哌可酸，脯氨酸，谷氨酸，γ - 氨基丁酸的甲酯與HFBA的反應需在120℃時+20min 完成。多數情況氟酰化反應不需溶劑，但也有些需在溶劑中進行。此外，有時還需加堿性催化劑。如胺和酸的多氟酰化常以苯為溶劑，三乙胺為催化劑；糖類的三氟乙酰化是在三氯甲烷溶劑中，以吡啶為催化劑進行的。

    4. 鹵化衍生化方法
    在目標化合物中引入鹵原子后可使用ECD檢測器，提高檢測的靈敏度（降低檢測限），同時也可改善揮發性和穩定性，常用的鹵化衍生化方法有以下一些。
   （1）鹵素法  用鹵素直接作為衍生化試劑處理樣品，鹵素的作用是加成或取代

   （2）鹵化氫法常用HCl和HBr為衍生化試劑與不飽和鏈發生加成反應或與羥基發生置換反應

   （3）N - 溴代丁二酰亞胺（NBS 法) NBS是選擇性很強的鹵化衍生試劑，可使烯丙位的氫原子發生溴代反應

    衍生化方法還可使一些金屬化合物成為可揮發性化合物，用于分析，在此就不作詳細介紹了。