Báo cáo Tổng quan về các loại sáp

TÓM TẮT

A.Giới thiệu và phân loại-------------------------------------------------------- -------- trang 3 B.Tính chất và cấu tạo của sáp --------------------------------------------------------- trang 5 1.Tính chất vật lý---------------------------------------------------------------------------trang 5

2.Tính chất hóa họcChỉ số acid---------------------------------------------------------- trang 6

a. Chỉ số xà phòng hóa

b. Chỉ số ester

c. Chỉ số Iod

d. Chỉ số acetyl

3.1 số loại sáp tự nhiên quan trọng---------------------------------------------- trang 7

a. Sáp ong

b. Spermaceti

c. Wool Grease và sáp lanolin

d. Sáp Carnauba

e. Sáp candelilla

f. Sáp ozocerite

C. Các quá trình tinh chế sáp từ sáp tự nhiên--------------------------------------------trang 8

1. Quá trình chiết tách sáp trang 8

2. Quá trình tách các lọai sáp khác nhau trang9

3. Định tính, định lượng sáptrang 15

 

D. Sinh tổng hợp của sáp tự nhiên.-----------------------------------------------------------trang 19

 

 

doc19 trang | Chia sẻ: maiphuongdc | Ngày: 27/12/2013 | Lượt xem: 2302 | Lượt tải: 18download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Báo cáo Tổng quan về các loại sáp, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
ter, cetone, andehyde, rượu và sterol. Độ dài của những chất này rất khác nhau cĩ thể từ C2 cho đến C62. Sáp được phân loại dựa theo nguồn gốc tạo thành: sáp tự nhiên và sáp nhân tạo. Sáp nhân tạo: người ta tạo ra bằng cách ester hóa các sản phẩm oxyhóa của xerezin va parafin với acid béo. Sáp tự nhiên: ngoài các ester nói trên, còn có một ít rượu bậc cao tự do và acid bậc cao tự do và một ít hydrocacbon luôn luôn có số C lẻ(27-33), các chất màu và các chất thơm.Hàm lượng tổng số của các tạp chất này có thể đến 50%. Trong sáp thiên nhiên thường gặp các loại rượu có phân tử lớn và các acid béo bậc cao sau: Acid acid palmitic : CH3-(CH2)14-COOH : Sáp ong, spermaxeti Acid cacraubic : CH3-(CH2)22-COOH : Sáp của cây cọ Acid xerotic : CH3-(CH2)24-COOH Acid montanic : CH3-(CH2)26-COOH : sáp của ong ,của lá và của quả Acid melisic : CH3-(CH2)28-COOH Rượu Ruợu xetylic : CH3-(CH2)14-CH2OH : spermaxeti Rượu xerylic : CH3-(CH2)24- CH2OH : Sáp ong Rượu montanic : CH3-(CH2)26- CH2OH : sáp của ong, của lá và của quả Rượu mirixylic : CH3-(CH2)28- CH2OH Căn cứ vào nguồn gốc sáp tự nhiên lại được chia ra làm 3 lọai gồm sáp động vật, thực vật, và sáp khống. · Sáp động vật : tiết ra từ tuyến sáp của côn trùng, tuyến xương cụt của chim và từ tuyến da của động vật có vú. Côn trùng thường dùng sáp làm vật liệu xây dựng. Sáp ong, sáp spermaceti (trong mỡ cá voi), sáp mỡ lơng (cừu) và sáp lanolin (cũng là một hợp chất mỡ lơng cừu) là những loại sáp động vật quan trọng nhất. Trong đĩ, sáp ong, sáp mỡ lơng và sáp lanolin là những sản phẩm phụ từ các ngành cơng nghệ khác. · Sáp thực vật gồm cĩ: sáp carnauba (cọ carnauba – theo từ điển hĩa - cịn được gọi là sáp Brazil) – được biết đến như là loại sáp phổ biến nhất, sáp ouricouri – một loại sáp thuộc họ cau dừa khác và sáp candelilla. Ba loại sáp trên tạo nên phần chính của sáp thực vật. Sáp thường có 1 lượng không lớn lắm ở trong thực vật, trên bề mặt của lá, quả, thân cành …chúng có tác dụng bảo vệ trái, lá, thân chống sự xâm nhập của vi sinh vật và môi trường (mất nước, chống thấm nước). Một lượng đáng kể của lớp sáp này là hydrocacbon - dãy parafin. Thành phần sáp của 1 vài lọai rau quả Rau quả Thành phần sáp Lá bắp cải Rượu C12, C18 - C28: acid palmitic và các acid khác Ceryl và stearyl alcohol Nonacozan : C29H60 và dẫn xuất nonacozanol có nhóm carbonyl CH3-(CH2)13-CH(OH)-(CH2)13 -CH3 Thuốc lá Heptocozan C27H56; Untriacontan C31H64 Nho a.palmitic tự do; ester palmitic với enocaprol; rượu cerilic; myristic; acid cerolic… Hoa Sáp có màu, ester dipalmetate với rượu 2 chức xantophyl, zeaxanthin (có bản chất carotenoid) Hoa hướng dương Ceryl cerotate o OH CO Cutin: bảo vệ các lớp biểu bì thực vật (waxe cuticle); là 1 polymer phức tạp, M lớn, hòa tan trong kiềm. OC O o OH O O o o o o OH OH co o o · Sáp khoáng: chiết xuất từ than đá linhit hoặc than bùn nhờ dung môi hữu cơ và được phân ra sáp dầu mỏ, sáp ozocerite và sáp than nâu (montan). Dựa vào cấu tạo hĩa học, sáp thể hiện 1 vùng quang phổ rộng của nhiều hĩa chất khác nhau: từ polyethylene, polymer của ethylene oxide, dẫn xuất của sáp than nâu, alkyl ester của monocarboxylic acid, alkyl ester của hydroxy acid, rượu polydric ester của hydroxy acid, sáp Fisher-Tropsch và sáp đã được hyđro hĩa cho đến sáp amide mạch dài. Tỉ trọng bằng 1, nhiệt nĩng chảy 72-77oC, thành phần chính: acid montanilicvà ester của nĩ B. Tính chất đặc trưng và cấu tạo của sáp:       Người Ai Cập cổ đại đã dùng sáp ong để làm bảng viết và hàng mẫu. Ngày nay sáp được coi là một trong những chất dẻo thơng dụng nhất. Thật vậy, ở nhiệt độ bình thường, sáp được dùng để nắn và tạo hình – đã cĩ từ thời người Ai Cập cổ đại. Nhiệt độ nĩng chảy của sáp thường khác nhau và dao động trong khoảng 40-120 °C       Sáp khơng tan trong nướcvà trong rượu lạnh, tan tốt trong benzen, cloroform, ether,… hịa tan trong nhiều dung mơi bão hịa, và độ hịa tan thì tùy thuộc nhiều vào nhiệt độ. Sáp cĩ thể làm ướt và phân tán chất sắc tố, khơng hịa tan trong nước cho nên sáp được dùng nhiều trong cơng nghê thực phẩm, dược và cơng nghệ đồ trang hồng (furniture). Thêm vào đĩ, tính dễ cháy của sáp tạo cho nĩ một cơng dụng nổi bật trong việc làm đèn cầy và nhiên liệu. Sáp cũng được dùng nhiều trong cơng nghệ bơi trơn (nhớt hoặc những chất bơi trơn như graphite) và cơng nghệ tĩnh điện nhờ vào tính dẻo tự nhiên, nhiệt độ cháy cao và hằng số điện mơi cao của nĩ.       Tính chất của sáp tùy thuộc nhiều vào cấu trúc phân tử hơn là kích cỡ phân tử hay cấu tạo chất. Thành phần cấu tạo của sáp cĩ thể cĩ từ hydrocarbon, ester, cetone, andehyde, rượu và acid, phần lớn là chất béo mạch dài. Hydrocarbon trong sáp dầu hỏa chủ yếu là alkan nhưng đơi khi cũng cĩ một số hợp chất khơng bão hịa và hợp chất cĩ phân mạch nhánh. Những ester thơng dụng thường là những ester từ acid bão hịa với 12-28 nguyên tử carbon kết hợp với rượu bão hịa cùng độ dài. Rượu bậc 1, acid, và ester cĩ chứa một số chẵn các nguyên tử carbon mạch thẳng. Mặt khác, đa số cetone, rượu bậc hai, và hydrocarbon lại chứa một số lẻ các nguyên tử carbon. Cấu tạo hĩa học của sáp biến đổi nhiều tùy vào nguồn gốc của nguyên liệu. Một phần lớn cholesterol (C27H46O) và lanosterol (C30H50O) được tìm thấy trong sáp lơng. Tính chất vật lý:  - Sáp là chất vơ định hình, dễ mềm khi đun nĩng, sáp khơng bị mềm bởi nước, khơng thấm nước, khơng dẫn điện.  - Màu và mùi được xác định bằng cách so sánh với những chất mẫu chuẩn trong trạng thái nĩng chảy. Trong bảng đo màu nhạt nhất được chọn là 0 và màu hổ phách là 8. Sáp tinh chế thường khơng cĩ vị, tính chất này khá quan trọng cho candelilla trong việc chế tạo chewing-gum. - Nhiệt nỏng chảy và nhiêt hĩa dẻo là những tính chất vật lý quan trọng. Nhiệt nĩng chảy cĩ thể được xác định bằng phương pháp mao dẫn (capillary tube method) hoặc là phương pháp điểm sương (drop point method). Nhiệt hĩa dẻo của sáp là nhiệt độ mà tại đĩ sáp rắn bắt đầu mềm đi (softening point). - Độ thấm (penetration) của sáp được đo dựa theo chiều sâu của một cây kim cĩ thể vào được một miếng sáp.  - Độ co rút ( shrinkage) và nhiệt cháy là 2 tính chất vật lý thường đuợc để ý đến khi nĩi về sáp. Nhiệt độ cháy là nhiệt độ mà tại đĩ sự cháy xảy ra nếu một ngọn lửa nhỏ được đưa qua bề mặt của mẫu sáp. Trong thể lỏng, sáp nĩng chảy co đều cho đến khi nhiệt độ tiến dần đến nhiệt hĩa rắn (solidification point). Tính chất này được đo như là tỉ số phần trăm co rút của thể tích. Tính chất hĩa học: Bền hóa học ,bền ánh sáng, khó oxy hóa, khó thủy phân (xà phòng hóa ở 150-160°C, môi trường kiềm). Hòa tan tốt trong dung môi hữu cơ. Chỉ số acid: mg KOH cần thiết để trung hịa 1g sáp. Nĩ đuợc xác định bằng sự chuẩn độ của dung dịch sáp trong ethanol-toluene với 0.5M kali hydroxide. Phenolphthalein thường được dùng làm chất chỉ thị trong sự chuẩn độ (titration). Vw là lượng KOH (mL) dùng trong sự chuẩn độ và w khối lượng của sáp dùng. MKOH = 56.104     Chỉ số acid = (Vw x 56.104) / w Chỉ số xà phịng hĩa: mg KOH cần để hydro hĩa 1g sáp       Chỉ số xà phịng hĩa = (Vb -Vw) x 56.105 / w Với w là khối lượng của sáp, Vb là lượng dư thể tích HCl(ml), và Vw là thể tích HCl (mL) thực sự dùng. Cách tiến hành: Sáp (2g) được hịa tan vào toluene nĩng (910mL), thêm vào rượu KOH (25 mL KOH 0.5 M) và để cất hồi lưu (reflux) trong 2 tiếng. Nhỏ vài giọt phenolphthalein vào và lượng KOH cịn dư sẽ được chuẩn độ với 0.5M HCl. Thực hiện một sự chuẩn độ trống ( blank titration) với 25 mL 0.5M (alcoholic) rượu KOH và toluene. Chỉ số ester: là hiệu của chỉ số xà phịng và chỉ số acid, chỉ ra lượng kali hydroxide dùng trong sự xà phịng hĩa của ester. Chỉ số Iod: biểu diễn lượng iod hấp thụ bởi sáp. Đây là đơn vị đo sự khơng bão hịa. Chỉ số Acetyl: chỉ ra lượng KOH (mg) cần thiết cho sự xà phịng hĩa của nhĩm acetyl đồng hĩa trong 1 g sáp trong sự acetyl hĩa. Sự khác biệt của chỉ số acetyl và chỉ số ester chỉ ra lượng tự do của nhĩm hydroxy (hoặc thành phần rượu) trong sáp. Cách tiến hành: lấy một mẫu sáp, acetyl hĩa bằng acetic anhydride. Sau đĩ lấy một lượng sáp đã acetyl hĩa (khoảng 2 g), cho xà phịng hĩa và đo chỉ số xà phịng. Chỉ số acetyl là chỉ số xà phịng của lượng sáp đã được acetyl hĩa.    3.Tính chất của những loại sáp tự nhiên quan trọng: SÁP ONG: bảo vệ mật ong khỏi hư hỏng và tổn thất, cũng như bào vệ ấu trùng phát triển bình thường. Sáp ong là một chất rắn vơ định hình, thường là màu vàng cho đến màu hổ phách tùy thuộc vào nguồn gốc và khâu chế tạo. Sáp ong cĩ độ hịa tan cao trong benzene, toluene, chloroform và những dung mơi hữu cơ phân cực khác. Cĩ thành phần chính là palmitomirixilic, ngồi ra cịn cĩ ester của acid béo khơng no hypogeic (C16:1 ∆2) với rượu mirixilic, rượu và acid cĩ số C32-C34. Bình thường, sáp ong cĩ chỉ số acid từ 17 cho đến 36, chỉ số xà phịng hĩa: 90-147, nhiệt nĩng chảy 60-67◦C, chỉ số ester 64-84, tỷ trọng 0.927-0.970 và cuối cùng là chỉ số iod 7-16. Sáp ong nguyên chất cấu tạo gồm cĩ 70-80% là những chuỗi ester dài, 12-15% acid tự do, 10-15% hydrocarbon, và một lượng nhỏ diol và cholesterol (C27H46O) ester. Sáp ong là một trong những loại sáp hữu dụng và đáng giá nhất. Cơng dụng của nĩ khơng chỉ ở cơng nghiệp đèn cầy, ngành cơng nghiệp lâu đời nhất về sáp, mà cịn được dùng nhiều trong những ngành cơng nghiệp khác như cơng nghiệp tĩnh điện, cơng nghiệp thực phẩm, giấy và cao su. SPERMACETI: chiếm 1 lựơng lớùn trong não cá voi, cá nhà táng, là ester của acid palmitic và rượu cetilic (cetyl palmitat), nhiệt độ nóng chảy 41-49°C, được ứng dụng làm chất định huơng (nước hoa, mỹ phẩm), cao dán y tế . SÁP MỠ LƠNG( WOOL GREASE) VÀ SÁP LANOLIN: tích tụ 1 lượng lớn ở lơng, giữ cho da và lông động vật không bị thấm nước . Wool Grease là hợp chất phụ từ ngành cơng nghiệp lơng (cừu) và những loại WG tốt nhất tạo nên lanolin. Lanolin là hỗn hợp các ester của rượu sterol với các acid béo cao phân tử có nhánh (acid lanopalmitic, acid lanostearic). Trong y dược lanolin chiếm khoảng 80% của sự tiêu thụWG. Lanolin và Spermaceti được dùng để pha chế kem va pomat trong mỹ phẩm. WG cĩ nhiệt nĩng chảy ở 35-42◦C, chỉ số acid 7-15, chỉ số xà phịng hĩa 100- 110, chỉ số ester 85-100, tỷ trọng 0.932-0.945 và chỉ số iod là 22-30. SÁP CARNAUBA: được mệnh danh là nữ hồng của những loại sáp. Sáp carnauba là một loại sáp thực vật chế biến ở Brazil. Nĩ rắn, vơ định hình và dẻo dai với mùi thơm dễ chịu. Sáp carnauba thường được dùng cho mỹ phẩm, trong cơng nghệ thực phẩm, sáp carnauba là một chất phụ tráng men cho kẹo, gơm (gum) và lớp phủ ngồi của trái cây. Sáp carnauba hịa tan được trong hầu hết các dung mơi hữu cơ. Nĩ chứa 84-85% ester, acid tự do 3-3.5%, nhựa cây 4-6%, rượu 2-3% và hydrocarbon 1.5-2.0%. Bình thường carnauba cĩ trị acid 2.9-9.7, chỉ số este 39-55, chỉ số xà phịng hĩa 79-95, chỉ số iod 7-14 và nhiệt nĩng chảy trong khoảng từ 78-85 độ C. e. SÁP CANDELILLA: là một loại sáp thực vật được điều chế chủ yếu từ Mexico, được dùng khá nhiều trong sản xuất chewing-gum và mỹ phẩm (khoảng 40% thị trường). Ngồi ra, nĩ cũng được dùng làm vecni đánh bĩng đồ đạc, sản phẩm trong cơng nghệ bơi trơn và làm lớp bao phủ bề mặt ngịai của giấy. Sáp candelila cĩ tỷ trọng 0.98, chỉ số acid 12-22, chỉ số xà phịng hĩa 43-65, nhiệt nĩng chảy 66-71◦C, chỉ số ester 65-75 và chỉ số iod từ 12 đến 22. Cấu tạo hĩa học của sáp candelila gồm 28-29% ester, 50-51% hydrocarbon, 7-9% acid tự do và một phần nhỏ rượu và cholesterol (C27H46O). OZOCERITE: là một loại sáp khống ở Galicia, Nga, Iran và Mỹ. Đa số ozocerite chứa hydrocarbon, nhưng thành phần hĩa học lại thay đổi với những loại khác nhau. Cơ bản, ozocerite cĩ chỉ số ester 56-66, chỉ số acid 31-38, chỉ số xà phịng hĩa 87-104, nhiệt nĩng chảy 93-89◦C và chỉ số iod dao động từ 14-18. Ozocerite được phân ra chưa tẩy(unbleached) (đen), tẩy 1 lần (vàng) và tẩy 2 lần (trắng). Nĩ được dùng chủ yếu trong chế tạo chất bơi trơn, mơi son, chất đánh bĩng và chất dính.     C.Các quá trình tinh chế sáp các lọai sáp từ sáp tự nhiên:     Để hiểu rõ quá trình định tính (xác định thành phần cấu tạo) của sáp tự nhiên, trước hết ta phải tìm hiểu về sự tổng hợp sinh học, sản xuất và ứng dụng của nĩ. Ngược lại với thành phần hĩa học của sáp tổng hợp: khơng biến đổi và tùy thuộc nhiều vào quy trình sản xuất, sáp tự nhiên cĩ một thành phần hĩa học tương đối phức tạp. Trong quá trình chế tạo, sáp tự nhiên trước hết được cơ lập bằng chiết xuất hĩa học, sau đĩ phân ly bằng phép sắc ký bao gồm cả sắc ký lỏng cao áp (high performance liquid chromatography-HPLC) và sắc ký khí, và sau đĩ là định tính dựa trên các phép phân tích khối phổ. Những điều nêu sau đây đề cập cụ thể hơn về sự phân tích hĩa học của sáp tự nhiên dựa trên những hiểu biết tổng quát sẵn cĩ về chiết xuất hĩa học, sắc ký (chromatography) và phép phân tích khối phổ (mass spectrometry).   1.Quá trình chiết tách sáp     Sáp tự nhiên là hỗn hợp của nhiều hợp chất kỵ nước mạch dài nằm trên bề mặt của thực vật và động vật. Tuy nhiên trong thực tế lipid cũng tồn tại trong hầu hết các cơ thể sinh vật. Một phương pháp được dùng nhiều trong thời gian trước đây: + Phơi khơ mơ thực vật và động vật, sau đĩ chiết lipid (chọn dung mơi là hexane hoặc chroloform) bằng dụng cụ chiết xuất Soxhlet. Sử dụng phuơng pháp này thì thời gian phơi trong những dung mơi hữu cơ, cụ thể là chroloform, phải ngắn để tránh việc lipid nội tạng cũng bị chiết xuất (vì ta chỉ quan tâm đến lớp sáp bề mặt). Đối với thực vật tiến hành trong điều kiên thời tiết lạnh, nhưng đơi khi cũng được thực hiện trong điều kiện nĩng (điểm nĩng chảy của dầu hỏa nhẹ) hoặc bằng một hình thức hấp thụ, để loại bỏ lipid bề mặt. Chroloform, được dùng khá nhiều trong quá khứ, là một chất khá độc hại, do đĩ dichloromethane cĩ thể được dùng thay thế. + Sau khi loại bỏ dung mơi trong điều kiện chân khơng, ta đo phần dư cịn lại chính là lipid đã được chiết xuất. Để đánh giá năng suất của quá trình chiết xuất trên ta cho một lượng sáp tiêu chuẩn và xác định hàm lượng của thành phần này bằng phép sắc ký cột.     2.Quá trình tách các lọai sáp khác nhau     Chiết xuất lipid bề mặt chứa hydrocarbon, rượu mạch dài, aldehyde và cetone, acid ester mạch ngắn tạo từ rượu mạch dài, acid béo, sterol và sterol ester, và thể oxy hĩa của những hợp chất nêu trên. Trong hầu hết các trường hợp, ta cần phải phân ly chiết xuất lipid ra thành những lớp thành phần lipid khác nhau trước khi nhận biết từng thành phần. Việc phân ly sáp ra những thành phần riêng biệt cĩ thể thực hiện bằng phép sắc ký cột. +Hịa tan chiết xuất lipid vào một dung mơi phân cực thấp, thường là hexane hoặc dầu hỏa nhẹ, và cho vào sắc ký cột kế. +Nếu phần dư khơng hịa tan trong hexane hay dầu hỏa nhẹ thì ta phải sử dụng một dung dịch nĩng hoặc một dung mơi phân cực cao hơn như là chloroform hay dichloroethane. + Nâng dần độ phân cực của dung mơi ta cĩ thể thu được hydrocarbon, ester, aldehyde và cetone, triglyceride, rượu, hydroxy-di-cetone, sterol, và acid béo riêng biệt ra từ cột sắc ký. Các chất hấp phụ thường được dùng là alumina (Al2O 3) hoặc silica gel. H.1 sắc ký cột ;(a) từ ống pipet ;(b) từ puret solvent:dung mơi Tuy nhiên, saphadex (1dẫn xuất polysarcharid – dextran) LH-20 được dùng để phân ly alkan từ Green River Shale. Sàng (Linde) 5Å cĩ thể loại bỏ n-alkan tạo nên hydrocarbon concentrate phân nhánh và hydrocarbon vịng béo. Sau đĩ cho thêm bạc nitrat (AgNO3) cho vào cột alumina (Al2O 3) hoặc cột silica gel hoặc tiếp tục dùng sắc ký bản mỏng để phân ly các thành phần của sáp dựa vào sự khác biệt của độ khơng bão hịa. H.2 Sắc ký trên bản mỏng Filter paper: lọc giấy Component ring: Hợp thành vịng đai H.3 Phép ghi sắc dựa vào sự mở rộng của vịng đai trên bản mỏng Với sắc ký bản mỏng, chúng ta cĩ thể thu được một lượng đáng kể các thành phần đã phân ly của sáp. Đa số các thành phần của sáp ester cĩ thể được phân ly bán phần hay tồn phần bằng sắc ký bản mỏng; bản mỏng được dùng là 25 μm silica gel trong dung mơi hexane-diethyl ether hay benzene-hexane. Hệ số chậm trễ (retardation factor) Rf của đa số các loại sáp được nêu trong bảng 1. Rf : Tỷ số giữa độ dịch chuyển của chất nghiên cứu và dung mơi được gọi là hằng số sắc ký, là đại lượng đặc trưng cho từng chất. H.4 Sự quyết định của Rf trong sắc ký bảng mỏng Authentic product: sản phẩm chắc chắn được tạo ra từ phản ứng Spot: vết đen    Bảng 1: Sự phân ly của các thành phần sáp dùng sắc ký bản mỏng với silica gel: chỉ số sắcký Rf cho những thành phần sáp phổ biến. Dung mơi Thành phần A B C D E F G H Hydrocarbon 0.95 0.96 0.95 0.85 0.83 0.95 0.85 Squalene 0.80 Trialkylglyceryl ether 0.90 Steryl ester 0.90 0.95 0.57 Sáp ester 0.90 0.82 0.84 0.71 0.65 0.91 0.75 β-Dixeton 0.75 0.54 Monoxeton 0.53 Acid béo methyl ester 0.65 0.47 0.75 Andehyde 0.55 0.65 0.47 0.66 Triterpenyl acetate 0.53 Rượu bậc 2 0.36 Triacylglycerol 0.35 0.61 0.37 Acid béo tự do 0.18 0.00 0.00 0.35 Triterpenol 0.22 Rượu bậc 1 0.15 0.14 0.16 0.09 0.15 0.21 0.19 Sterols 0.10 0.16 0.10 0.12 Hydroxy-β-dicetone 0.09 0.04 Triterpenoid acid 0.05 A: dầu lửa ether (nhiệt nĩng chảy 60 – 70oC) –diethyl glacial acetic acid (90:10:1) B: benzene C: chloroform chứa 1% ethanol D: dầu lửa ether (nhiệt nĩng chảy 40-60 oC) –diethyl ether (80:20) E: chloroform chứa 1% ethanol F: hexane-heptane-diethyl ether-glacial acetic acid (63:18.5:18.5) đến 2cm từ trên đỉnh, rồi phát triển tồn bộ với carbon tetrachloride G: (1) dầu lửa ether-diethyl ether-glacial acetic acid (80:20:1) (2) dầu lửa ether H: benzene – chloroform (70:30)       Khi sắc ký bản mỏng được dùng, các thành phần phải nhìn thấy được (visualizable), cĩ thể dùng phương pháp phân hủy lẫn phương pháp khơng phân hủy. Một phương pháp phân hủy được dùng thường xuyên: xịt sulfuric hay molybdic acid lên bản mỏng rồi nung nĩng. H.5 Phương pháp phân hủy + Kỹ thuật này rất nhạy, nhưng nĩ tiêu hủy các hợp chất và khơng hợp với acid tự do. + Hơi iodine làm xuất hiện một dải nền cĩ màu, đặc biệt với những hợp chất khơng bão hịa, do đĩ được dùng rộng rãi để định vị và xác định số lượng lipid. + Vì iodine bốc hơi khá nhanh nên các thành phần sáp thường khơng thay đổi gì sau khi bị loại bỏ khỏi buồng iodine (chamber). Hơi Iodine là một trong những hợp chất trung gian lý tưởng nhất dùng để tách các lớp lipid từ bảng sắc ký bản mỏng Những bảng sắc ký bản mỏng thương mại với những chất chỉ dẫn cĩ tính huỳnh quang cũng cĩ thể được dùng và những dải màu cĩ thể quan sát được dưới tia cực tím. Tuy nhiên, nếu dùng dung mơi phân cực cao hơn diethyl ether để chiết xuất những thành phần phân cực từ chất nền, những chất chỉ dẫn huỳnh quang cĩ thể cũng bị chiết xuất và những dung mơi phụ thêm này cĩ thể tạo ảnh hưởng đến quá trình tinh chế.    Phương pháp khơng phân hủy:  để chiết các lớp lipid từ bảng sắc ký bản mỏng sau khi thực hiện phương pháp khơng phân hủy, ta loại bỏ silica gel ra một phễu champage (sâm banh) và rửa đi bằng một dung mơi thích hợp. Cách khác, loại bỏ silica gel vào một ống nghiệm và chất lipid kỵ nướccịn lại cĩ thể được chiết xuất với diethyl ether bằng cách xốy ống nghiệm, lắng ly tâm rồi gạn bỏ cặn ether. Lipid phân cực cĩ thể được chiết xuất tương tự bằng cách dùng một dung mơi phân cực cao hơn như là chloroform hoặc methanol. Sắc ký lỏng cao áp HPLC (high performance liquid chromatography) được dùng nhiều trong việc tách các loại sáp khác nhau từ sáp tự nhiên và định tính chúng, nhưng ứng dụng của nĩ bị hạn chế bởi sự hiếm hoi của các chất nhận biết thích hợp vì hầu hết các thành phần sáp khơng cĩ các nhĩm mang màu cực tím (ultra-violet chromophore) – địi hỏi để nhận biết được bằng tia cực tím là phải cĩ bước sĩng khoảng 210 nm chỉ một số thành phần với liên kết đơi cơ lập và nhĩm carbonyl (ester, aldehyde, ceton) nằm trong vùng bước sĩng nêu trên).  Hamilton và đồng nghiệp đã nghiên cứu một cách nhận biết khác: nhận biết dựa trên tia hồng ngoại 5.74μm, nhận biết được các thành phần hydrocarbon. Mặc dù độ nhạy khơng so được với sử dụng tia cực tím, phương pháp này cĩ thể để mọi sản phẩm chảy từ cột (sắc ký) vào dụng cụ nhận biết (detector). H.6 Sơ đồ của phương pháp sắc ký lỏng cao áp Solvsnt reservoirs: Nguồn cung cấp dung mơi High –Pressure pump: bơm áp suất cao Pulse dampener:làm uớt Drain:làm ráo nước Filter: lọc Injector: vịi phun Recorder: Bộ phận ghi Việc tiện lợi thứ 3 của sắc ký lỏng cao áp HPLC là khối phổ. Sự liên kết của HPLC với khối phổ(mass spectrometry) làm cho cách thức sắc ký này trở thành một kỹ thuật phân tích rất quan trọng. 3.Định lượng định tính sáp        Sau khi các lớp riêng biệt của sáp đã được chiết, ta phải nhận biết từng lọai sáp. Vì sự phức tạp trong cấu tạo của các chất liệu này, đơi khi phải tổng hợp nhiều phương án để định tính sáp (ví dụ: GC-MS sắc ký khí – sắc phổ khối). Khối phổ là một phương pháp được dùng khá phổ biến. Ta cho 1dịng electron cĩ tốc độ cao đập vào phân tử sáp cần định tính ở trạng thái khí thì electron lớp ngịai cùng bị bật ra khỏi và tạo thành ion phân tử M+ được hình thành: M + e ® M+ Thí dụ: CH4 + e ® CH4+ + 2e m/z =16 Ion phân tử cĩ khối lượng m, điện tích z Ion phân tử lại tiếp tục va chạm với dịng electron cĩ năng luợng cao (30 – 70 eV, 1 eV = 96.62 kJ) lại bị phá vỡ thành nhiều mảnh khác nhau , trong đĩ cĩ cả ion (+) và gốc tự do Thí dụ : CH4+ ® CH3+ + H . m/z =15 CH4+ ® CH3 . + H+ m/e= 1 CH3+ ® CH2 . + + H . m/z =14 CH2+ . ® CH2+ + H . m/z =13 CH+ ® C+. + H . m/z =12 CH4.+ ® CH2 + H2+ m/z =2 Khối phổ được ghi lại dưới dạng phổ vạch đồ hoặc hoặc dưới dạng bảngvề các giá trị cùng số khối và cường độ vạch.(xem H.7) Cường độ m/z H.7 Khối phổ của metan Dạng phổ vạch Bảng các giá trị số khối và cường độ vạch Intensity: cường độ SƠ ĐỒ CẤU TẠO MÁY KHỐI PHỔ (H.8) Bộ phận nạp chất nghiên cứu (m=0.1-1mg) Buồng ion hĩa dẫn dịng chất khí chạy qua mơt dịng electron (cĩ phương thẳng gốc với nhau) để ion hĩa, rồi qua 1 dịng điện trường để tăng tốc các ion. Bộ phận phân tích: Sau khi tăng tốc (khỏang 100km/h), các ion này bay qua 1từ trường nhờ hai nam châm hình mĩng ngựa tạo ra và đường bay của chúng sẽ được lài vào những quĩ đạo vịng cung khác nhau. Nhờ bộ phận phân tích từ các ion được phân tích riêng rẽ. Bộ phân ghi tín hiệu: tín hiệu của các ion cĩ khối lượng khác nhau được ghi lại bằng một số phương pháp. Thí dụ như đưa vào bộ nhớ của máy tính điện tử, qua máy tính các tíin hiệu sẽ được in ra dưới dạng bảng số hoăc phổ vạch đồ. H.8 Sơ đồ máy khối phổ Nam châm Nguồn ion Điện cực Bộ phận nhận biết Tập trung tia ion Khe hở để gia tốc Mẫu chất Dây tĩc 4 3 1 2 1.bộ phận nạp chất. 2.Buồng ion hĩa 3.Bộ phận phân tích từ 4.Bộ phận ghi tín hiệu   Trong phân tích GC-MS (sắc ký khí – khối phổ) hydrocarbon và nhiều thành phần của sáp ester cĩ thể được phân tích trực tiếp, trong khi rượu mạch dài, aldehyde, và acid béo thường được phân tích như là acetate ester của rượu, dimethylhydrazone của aldehyde và methyl ether của acid béo. Việc phân tích sáp ester sau khi thủy phân và biến đổi dẫn xuất sẽ cung cấp thêm thơng tin về ester nặng (high molecular weight ester). Ví dụ: chuỗi phân nhánh của một thành phần cĩ thể được xem xét trước tiên bằng chỉ số thời gian chậm trễ Rf trong phân tích sắc ký khí, sau đĩ xác định lại bằng cách biến đổi thành hydrocarbon khử của iodine trung gian với LiAID4 (đuơi nhĩm chức gán nhãn bởi nguyên tử deuterium). Một tiếp cận tương tự: biến đổi rượu thành alkyl chloride thơng qua methanesulfonyl chloride. Phương pháp này dán nhãn đuơi nhĩm chức với một nguyên tử chloride, và phổ khối của nĩ dễ dàng được giải thích nhờ vào đồng vị của chlorine. Như đã nêu trên, hydrocarbon khơng bão hịa cĩ thể được phân ly từ hydrocarbon bão hịa và những chất đồng phân dị cấu khơng bão hịa bằng sắc ký cột hoặc sắc ký bản mỏng với những chất trung gian: AgNO3, silica gel hay là alumina gel. Vị trí và số liên kết đơi cĩ ảnh hưởng lên tính dễ bay hơi của hydrocarbon, và làm biến đổi chỉ số thời gian chậm trễ trong phân tích sắc ký khí và sắc ký lỏng cao áp HPLC. Vị trí của một liên kết đơi tùy thuộc vào khối phổ của những dẫn xuất của nĩ, dùng chỉ số ion hĩa (mềm) dương hoặc âm đều được. D. Sự tổng hợp sinh học của sáp tự nhiên:       Sáp biểu bì (epicuticular wax - từ lớp ngồi cùng của thực vật và cơn trùng) gồm nhiều phân tử lipid mạch dài khơng phân cực, hịa tan trong dung mơi hữu cơ. Trong nhiều trường hợp, những lớp lipid này chứa protein và các sắc tố, và các cấu trúc phân tử khác nhau tùy vào cấu tạo hĩa học của sáp và những yếu tố mơi trường.      - Nhiều thứ sáp cĩ thể được tìm thấy ở biểu bì. + Trên mặt ngồi cùng của thực vật, những loại sáp trong da này chứa cutin, một polime lipid khơng hịa tan của acid béo hydroxy và epoxy. + Đối với n

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • doc9.tong quan ve cac loai sap.doc
Tài liệu liên quan