一种格氏试剂溶液中活性成分浓度的检测方法与流程

本发明涉及一种格氏试剂溶液中活性成分浓度的检测方法。

背景技术：

格氏试剂又称有机镁化合物，是指有机基团(如烷基、芳香基)中的碳元素与镁原子直接结合的物质的总称，该类化合物通常具有较高的反应活性，广泛应用于有机化学、高分子化学、材料化学、生命科学等领域。该类试剂常以溶液的形式保存，方便储存和使用，所用溶剂常选自于烷烃类化合物、醚类化合物等。

格氏试剂通常具有强碱性，容易与酸性物质、水、甚至醇发生淬灭反应。当与水、醇类物质反应后，生成的物质仍然呈现较强的碱性。此外，格氏试剂还具有非常强的亲核性，在温和的条件下即可以顺利的与醛、酮、酯、酰胺、腈、亚胺等有机官能团发生加成反应，生成醇类、酮类、胺类等物质，该反应是制备醇类、酮类、胺类物质的常用方法之一，具有收率高、反应速度快、后处理简单等特点。

反应进行投料时，格氏试剂的活性成分浓度是非常重要的技术参数，直接决定了投料时各个反应物料之间的比例，对反应结果具有重要影响。然而，在格氏试剂的制备过程中，溶液中常含有镁的氢氧化物、配合物等杂质类碱性物质。源于格氏试剂较高的反应活性，储存阶段中杂质类物质还会逐渐增多、活性成分逐渐减少。通常的以酚酞作为指示剂的酸碱滴定法，仅能检测格氏试剂溶液中总碱的浓度，不能给出活性成分的浓度。为了测定格氏试剂活性物质的浓度，可以采用仲丁醇显色滴定法，但是该方法仅能检测部分格氏试剂，对于某些格氏试剂，如乙炔基溴化镁、乙炔基氯化镁、2-吡啶基溴化镁，该方法中的指示剂不能显色，也就无法进行测定了。

鉴于具有广谱适用性的格氏试剂溶液活性成分浓度检测方法的缺失，本领域迫切需要一种有效的解决方案。

技术实现要素：

本发明之目的是提供一种格氏试剂溶液中活性成分浓度的检测方法，其能够解决格氏试剂溶液中活性成分浓度不容易准确检测的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种格氏试剂溶液中活性成分浓度的检测方法，其中，包括如下步骤：

步骤一、将醛类物质溶解在溶剂一中，制备醛类物质标准溶液，所述醛类物质标准溶液的浓度为x1摩尔/升；

步骤二、量取v1体积的醛类物质标准溶液，向其中滴加v2体积的格氏试剂在溶剂一中的溶液进行反应，反应n小时后，加入v3体积的淬灭剂，得到反应液一；其中，淬灭剂的摩尔数大于格氏试剂的摩尔数，醛类物质的摩尔数大于格氏试剂的摩尔数；

步骤三、量取v1体积的醛类物质标准溶液，向其中滴加v2体积的溶剂一，n小时后，加入v3体积的淬灭剂，得到反应液二；

步骤四、选取相同体积的反应液一和反应液二，分别在相同的检测条件下进行色谱检测，其中，反应液一中醛类物质对应的峰面积为s1，反应液二中醛类物质对应的峰面积为s2；

步骤五、根据如下计算公式得出格氏试剂在溶剂一中的溶液中活性物质的浓度m，其中，

所述计算公式为m＝(1-s1/s2)*x1*v1/v2摩尔/升。

优选地，所述步骤一中的醛类物质为苯甲醛或对甲氧基苯甲醛。

优选地，所述步骤一中的所述溶剂一为乙醚、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、己烷、庚烷、苯和甲苯中的一种或多种。

优选地，所述溶剂一中的含水量小于100ppm。

优选地，所述淬灭剂为甲醇、乙醇、乙酸、甲酸、水、盐酸和硫酸中的一种或多种。

优选地，所述步骤一中的x1选取范围为0.01至5。

优选地，所述步骤二和步骤三中的v1、v2和v3选取范围均为0.1微升至5升。

优选地，所述步骤二和步骤三中的n选取范围为0.01至12。

优选地，所述步骤二和步骤三中的n选取范围为1至6。

本发明的格氏试剂溶液中活性成分浓度的检测方法相比于现有技术具有如下优点：本发明提供的检测方法适用底物范围广，并且解决了一部分格氏试剂溶液中活性物质浓度不能有效检测的技术问题，同时具备很好的推广潜力和应用前景。

附图说明

为了更清楚地说明本发明示例或现有技术中的技术方案，下面将对示例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些示例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的格氏试剂溶液中活性成分浓度的检测方法的流程结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构及技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

图1为本发明的格氏试剂溶液中活性成分浓度的检测方法的流程结构示意图，如图1所示，本发明提供了一种格氏试剂溶液中活性成分浓度的检测方法，其中，包括如下步骤：

步骤一、将醛类物质溶解在溶剂一中，制备醛类物质标准溶液，醛类物质标准溶液的浓度为x1摩尔/升；

步骤二、量取v1体积的醛类物质标准溶液，向其中滴加v2体积的格氏试剂在溶剂一中的溶液进行反应，反应n小时后，加入v3体积的淬灭剂，得到反应液一；其中，淬灭剂的摩尔数大于格氏试剂的摩尔数，醛类物质的摩尔数大于格氏试剂的摩尔数；

步骤三、量取v1体积的醛类物质标准溶液，向其中滴加v2体积的溶剂一，n小时后，加入v3体积的淬灭剂，得到反应液二；

步骤四、选取相同体积的反应液一和反应液二，分别在相同的检测条件下进行色谱检测，其中，反应液一中醛类物质对应的峰面积为s1，反应液二中醛类物质对应的峰面积为s2；

步骤五、根据如下计算公式得出格氏试剂在溶剂一中的溶液中活性物质的浓度m，其中，计算公式为m＝(1-s1/s2)*x1*v1/v2摩尔/升。

需要说明的是，本发明中为了检测格氏试剂溶液中活性成分浓度的准确性，步骤二和步骤三中的v1数值大于v2数值，即相对于v2体积来说v1体积为过量量取，这样保证步骤二和步骤三中的溶液进行充分反应。

在本发明的进一步示例中，步骤一中的x1选取范围为0.01至5。

在本发明的进一步示例中，步骤二和步骤三中的v1、v2和v3选取范围均为0.1微升至5升。

在本发明的进一步示例中，步骤二和步骤三中的n选取范围为0.01至12，当然为了检测方法的准确性，优选地，本发明中的步骤二和步骤三中的n选取范围为1至6，即步骤二和步骤三中反应进行1至6小时为最佳反应时间。

在本发明的进一步示例中，步骤一中的醛类物质可以为苯甲醛或对甲氧基苯甲醛，或者还可以为其他醛类物质，在此不再一一列举。

在本发明的进一步示例中，步骤一中的溶剂一可以为乙醚、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、己烷、庚烷、苯和甲苯中的一种或多种。需要说明的是，本发明中为了检测格氏试剂溶液中活性成分浓度的准确性，优选地，溶剂一中的含水量最好小于100ppm。

在本发明的进一步示例中，淬灭剂可以为甲醇、乙醇、乙酸、甲酸、水、盐酸和硫酸中的一种或多种。

以下结合具体示例对本发明做进一步说明，当然具体示例是用于说明本发明而不是用于限制本发明的范围。

示例1乙基溴化镁的四氢呋喃溶液活性成分浓度的检测方法

以碘作为引发剂，将溴乙烷(218g，2mol)的四氢呋喃溶液(500ml)滴加到含有镁屑(57.6g，2.4mol)的四氢呋喃(500ml)中，反应制备乙基溴化镁的四氢呋喃溶液。其中，产品有效成分浓度经粗略估计在2.0摩尔/升以下。

步骤1，配制苯甲醛标准溶液，将经蒸馏纯化的苯甲醛溶解在干燥的四氢呋喃中，得到苯甲醛四氢呋喃溶液的浓度为1.0摩尔/升；

步骤2，在氮气气氛下，量取10ml的上述1摩尔/升苯甲醛的四氢呋喃溶液，向其中滴加4ml制备的乙基溴化镁四氢呋喃溶液；反应6小时后，加入10ml的水作为淬灭剂，得到反应液1；

步骤3，在氮气气氛下，量取10ml的上述1摩尔/升苯甲醛的四氢呋喃溶液，向其中滴加4ml四氢呋喃；6小时后，加入10ml的水，得到反应液2；

步骤4，分别取10μl的反应液1和反应液2，在相同的检测条件下进行高压液相色谱检测，其中反应液1中苯甲醛对应的峰面积为5571，反应液2中苯甲醛对应的峰面积为17857。

步骤5，根据公式计算乙基溴化镁的四氢呋喃溶液中活性物质的浓度m，m＝(1-5571/17857)*1.0*10/4摩尔/升＝1.72摩尔/升。

其中，需要说明的是，上述步骤2和步骤3是在氮气气氛下进行，当然还可以为其他气体，或者在没有气体保护的条件下进行，但是必须保证在不影响检测方法进行的前提下进行。其中，步骤2中的苯甲醛的四氢呋喃溶液量取的量为10ml，乙基溴化镁四氢呋喃溶液量取的量为4ml，即量取过量体积的醛类物质标准溶液和格氏试剂所溶解的溶液进行反应，进而保证格氏试剂所溶解的溶液充分与醛类物质标准溶液进行充分反应。

当然，量取苯甲醛的四氢呋喃溶液的体积量不限于为10ml，量取乙基溴化镁四氢呋喃溶液的量也不限于为4ml，只要满足过量体积的醛类物质标准溶液和格氏试剂所溶解的溶液进行反应即可。

此外，步骤3中的苯甲醛的四氢呋喃溶液所量取的体积与步骤2中的苯甲醛的四氢呋喃溶液所量取的体积相同，以及步骤3中的四氢呋喃所量取的体积与步骤2中的乙基溴化镁四氢呋喃溶液体积相同。

示例2苯基碘化镁的乙醚溶液活性成分浓度的检测方法

将碘苯(204g,1mol)的乙醚溶液(700ml)滴加到含有镁屑(28.8g，1.2mol)的乙醚(300ml)中，反应制备苯基碘化镁的乙醚溶液。产品有效成分浓度经粗略估计在1摩尔/升以下。

步骤1，配制4-甲氧基苯甲醛标准溶液，将经蒸馏纯化的4-甲氧基苯甲醛溶解在干燥的乙醚中，得到4-甲氧基苯甲醛溶液的浓度为1.0摩尔/升；

步骤2，量取10ml的上述1摩尔/升4-甲氧基苯甲醛的乙醚溶液，向其中滴加8ml制备的苯基碘化镁的乙醚溶液；反应6小时后，加入10ml的甲醇作为淬灭剂，得到反应液1；

步骤3，量取10ml的上述1摩尔/升4-甲氧基苯甲醛的乙醚溶液，向其中滴加8ml乙醚；6小时后，加入10ml的甲醇，得到反应液2；

步骤4，分别取10μl的反应液1和反应液2，在相同的检测条件下进行高压液相色谱检测，其中反应液1中苯甲醛对应的峰面积为5025，反应液2中苯甲醛对应的峰面积为16532。

步骤5，根据公式计算苯基碘化镁的乙醚溶液中活性物质的浓度m，m＝(1-5025/16532)*1.0*10/8摩尔/升＝0.87摩尔/升。

其中，需要说明的是，上述步骤2和步骤3未在气体气氛保护下进行，当然也可以在气体气氛保护下进行，但是必须保证在不影响检测方法进行的前提下进行。其中，步骤2中的4-甲氧基苯甲醛的乙醚溶液量取的量为10ml，苯基碘化镁的乙醚溶液量取的量为8ml，即量取过量体积的醛类物质标准溶液和格氏试剂所溶解的溶液进行反应，进而保证格氏试剂所溶解的溶液充分与醛类物质标准溶液进行充分反应。

当然，量取4-甲氧基苯甲醛的乙醚溶液的体积量不限于为10ml，量取苯基碘化镁的乙醚溶液也不限于为8ml，只要满足过量体积的醛类物质标准溶液和格氏试剂所溶解的溶液进行反应即可。

此外，步骤3中的4-甲氧基苯甲醛的乙醚溶液所量取的体积与步骤2中的4-甲氧基苯甲醛的乙醚溶液所量取的体积相同，以及步骤3中的溶剂乙醚所量取的体积与步骤2中的苯基碘化镁的乙醚溶液体积相同。

示例3乙炔基溴化镁的四氢呋喃溶液活性成分浓度的检测方法

向新制备的0.6m丁基溴化镁四氢呋喃溶液通入乙炔气体，制备乙炔基溴化镁的四氢呋喃溶液。产品有效成分浓度经粗略估计在0.6摩尔/升以下。

步骤1，配制苯甲醛标准溶液，将经蒸馏纯化的苯甲醛溶解在干燥的四氢呋喃中，得到苯甲醛溶液的浓度为1.0摩尔/升；

步骤2，在氮气气氛下，量取10ml的上述1摩尔/升苯甲醛的四氢呋喃溶液，向其中滴加8ml制备的乙炔基溴化镁四氢呋喃溶液；反应6小时后，加入10ml的水作为淬灭剂，得到反应液1；

步骤3，在氮气气氛下，量取10ml的上述1摩尔/升苯甲醛的四氢呋喃溶液，向其中滴加8ml四氢呋喃；6小时后，加入10ml的水，得到反应液2；

步骤4，分别取10μl的反应液1和反应液2，在相同的检测条件下进行高压液相色谱检测，其中反应液1中苯甲醛对应的峰面积为5680，反应液2中苯甲醛对应的峰面积为14201。

步骤5，根据公式计算乙基溴化镁的四氢呋喃溶液中活性物质的浓度m，m＝(1-5680/14201)*1.0*10/8摩尔/升＝0.75摩尔/升。

其中，需要说明的是，上述步骤2和步骤3是在氮气气氛下进行，当然还可以为其他气体，或者在没有气体保护的条件下进行，但是必须保证在不影响检测方法进行的前提下进行。其中，步骤2中的苯甲醛的四氢呋喃溶液量取的量为10ml，乙炔基溴化镁四氢呋喃溶液量取的量为8ml，即量取过量体积的醛类物质标准溶液和格氏试剂所溶解的溶液进行反应，进而保证格氏试剂所溶解的溶液充分与醛类物质标准溶液进行充分反应。

当然，量取苯甲醛的四氢呋喃溶液的体积量不限于为10ml，量取乙炔基溴化镁四氢呋喃溶液的量也不限于为8ml，只要满足过量体积的醛类物质标准溶液和格氏试剂所溶解的溶液进行反应即可。

此外，步骤3中的苯甲醛的四氢呋喃溶液所量取的体积与步骤2中的苯甲醛的四氢呋喃溶液所量取的体积相同，以及步骤3中的四氢呋喃所量取的体积与步骤2中的乙炔基溴化镁四氢呋喃溶液体积相同。

应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于实施例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神及范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围及边界、或者这种范围及边界的等同形式内的全部变化及修改例。