羧酸盐结构分析-脂肪酸盐

(一)定性试验

1．试管试验

(1)肥皂溶解在水中呈碱性，变酚酞为红色。醇溶液中呈中性。

    (2)使肥皂的水溶液呈酸性，立即游离出脂肪酸而失去表面活性。因此对亚甲基蓝一氯仿试验呈阴性，游离脂肪酸能用乙醚、苯等萃取。

2．IR光谱检定

高级脂肪酸的IR光谱，以烷基和羧基离子吸收为主，即烷基的伸缩振动，甲基的简并伸缩振动出现在2960cm^-1附近，甲基的对称伸缩振动出现在2870 cm^-1附近，亚甲基的非对称伸缩振动出现在2930 cm^-1附近，亚甲基的对称伸缩振动出现在2850 cm^-1附近。烷基的变角振动：甲基的对称变角振动出现在1380～1370 cm^-1，甲基的简并变角振动出现在1470～1430 cm^-1，亚甲基剪切振动出现在1480～1450 cm^-1，亚甲基有4个以上相连时，亚甲基骨架的面内横向摇动出现在720 cm^-1.羧基离子的吸收，C=O非对称伸缩振动出现在1560 cm^-1．对称伸缩出现在1430 cm^-1，后者和烷基的变角振动部分重叠(图1)。

图1油酸钠的红外吸收光谱(KBr压片法)

高级脂肪酸盐被酸化后，容易游离脂肪酸，所以根据它的脂肪酸的光谱检定也是可以的(图2)。   

图2硬脂酸的红外吸收光谱

成为脂肪酸后，肥皂在1560cm^-1和1430 cm^-1的羧基离子的吸收消失了。C—O伸缩振动移至l710 cm^-1。缔合状态的OH伸缩振动出现在3300～2500 cm^-1宽阔的范围内。955～890cm^-1为OH面外变角振动。结晶性高级脂肪酸C-O伸缩振动出现在1350～1180cm-1以及OH面内变角振动出现有规则并排的吸收带。此外，结晶性脂肪酸720cm^-1的亚甲基横向摇动受到异链上亚甲基的作用，吸收裂分为两个峰。

(二)结构分析

这里主要作脂肪酸组成的分布测定。

1．脂肪酸的萃取

将含有2g脂肪酸的试样(肥皂)溶解在约200m1温水中，移入分液漏斗，加入稀盐酸，使甲基橙指示剂呈酸性止。游离的脂肪酸，每次用50ml乙醚萃取3次，合并乙醚层，用50ml水洗至甲基橙指示剂指示中性止。加入无水硫酸钠脱水，过滤，在热水浴上蒸馏回收乙醚，得到残留物脂肪酸。

2．脂肪酸的甲酯化

用气相色谱作脂肪酸的详细的成分分析，一般广泛采用甲酯化法。甲酯化的方法很多，例如甲醇盐酸法、甲醇硫酸法、甲醇BF3法、银盐碘甲烷法、重氮甲烷法、2，2一二甲氧基丙烷法，这里介绍有代表性的甲醇硫酸法。

取约2g脂肪酸于200ml烧杯中，加入60ml甲醇一硫酸溶液(230ml A·R甲醇和2ml浓硫酸混合)溶解，在烧瓶上装上回流冷凝装置，加热，沸腾lh后，冷却。移入300ml分液漏斗中，加入l00ml水，每次用50ml石油醚萃取2次，合并萃取液，每次用20ml水，洗至洗净水对甲基橙不呈酸性为止。石油醚溶液经无水硫酸钠脱水过滤以后，在热水浴上，一边通入少量N2气，一边蒸馏回收溶剂，得到脂肪酸甲酯。

3．脂肪酸组成的气相色谱

(1)层析柱内径0．2～0．5cm，长2～3m的不锈钢、铜、铅、玻璃管，担体为250～175μm或者l75～150μm硅藻土系载体，固定液为聚乙二醇琥珀酸酯(EGS)或者聚二乙二醇琥珀酸酯(DEGS)，涂布量为100～200g／kg。

(2)层析温度l70～210℃范围内恒温。

(3)气化温度保持高于层析温度50℃。

(4)检定器温度  氢火焰离子化检定器(FID)，保持高于层析温度30～50℃，热导池检定器(TCD)和层析温度相同，或者保持高于层析温度20～30℃。

(5)载气  N₂(纯度：99．99％以上)或者He(纯度99．99％以上)。

    在上述条件下，调节载气流速和层析柱温度，使硬脂酸甲酪以前的成分在30min以内流出。

(6)定性和定量各峰的定性，在和试样测定条件相同的条件下，测定标准物质，比较各峰的保留时间，脂肪酸甲酯在本条件下，碳数低的先流出，在同一碳数的场合，不饱和度低的先流出。图3为分析实例。

图3脂肪酸甲酯的气相色谱

层析柱DEGS，10％／diasolidL(硅藻土载体，日本产)φO．3cm×2m。

层析温度l80℃

载气N₂，20ml／min

求出各峰的面积，算出脂肪酸的百分组成，最正确的方法是必须对各峰面积用相对校正因子进行校正。相对校正因子对于TCD则很规律地受摩尔质量的影响，而FID则没有上述规律。

(注：每次得到蒸去溶剂的脂肪酸甲醮，必须注意，不要损失低级脂肪酸。因此在试样中仍有少量残余的石油醚是允许的。此外，所作甲酯仅供立即使用，不宜保存，特别是不饱和脂肪酸甲酯有变质的危险。)

4．脂肪酸的薄板层析

在油脂领域内，关于TLC可参考臼井的总论。

用TLC求脂肪酸组成时也大多数以甲酯进行的。分离方式有吸附层析和分配层析，即使是最近的方法，由于相互分离性的要求高，所以固定相和试样的处理方法是重要的。

(1)吸附层析用硅胶，氧化铝做成的薄层是通常的吸附TLC，而使脂肪酸甲酯按各碳数分离，一般是困难的。然而，将试样进行溴加成，醋酸汞加成等作成它的衍生物后，或者将薄层用AgN0₃浸透等则可以用于分离不饱和度，几何异构体等。

(2)分配色谱  在将脂肪酸甲酯按各碳数分离中使用逆流分配TLC，但是，用这种方法，在碳数分离时，由于按照不饱和分离也在进行，因此，试样斑点发生重叠，要相互分离是困难的，必须加以注意，不过这种重叠斑点的分离，结合前面的硝酸银浸渍TLC，也可能会得到解决。

在图4和表1中，表示关于TLC的高级脂肪酸有代表性的实例。

图4各种高级脂肪酸甲酯的薄层色谱

S一硬脂酸甲酯；E一反油酸甲酯；O一油酸甲酯；L-亚油酸甲酯；Ln一亚麻酸甲酯；Ar一花生酸甲酯；

tt一反式—9，反式一l2,ct一顺式—9，反式一l2；cc一顺式一9，顺式一l2

表1在图4中的薄层色谱的展开条件