GC_MS法分析肼类燃料中的杂质成分及氧化产物_曹晔
GC及GC-MS方法检测肝素钠中溶剂残留杂质研究
GC及GC-MS方法检测肝素钠中溶剂残留杂质研究
张相雷;许卉
【期刊名称】《北方药学》
【年(卷),期】2017(014)008
【摘要】目的:建立肝素钠中溶剂残留杂质的快速简便检测方法,并对未知杂质进行研究.方法:采用GC外标法对肝素钠中常见杂质进行检测,结合GC-MS进行合理的方法设计对出现的未知杂质做深入研究.结果:杂质各峰均能完全分离,检测限为
0.3μg·mL-1,定量限为1.3μg·mL-1,在1.3~1200μg·mL-1范围内峰面积与浓度呈良好线性关系,准确度回收率为103.9%,中间精密度为3.7%,未知杂质经GC-MS确认为三甲基硅醇.结论:本方法兼顾检测的简便有效性及杂质的准确灵敏检出,对于肝素钠实际生产中溶剂残留的质量控制具有较高的实用价值.
【总页数】2页(P2-3)
【作者】张相雷;许卉
【作者单位】烟台大学药学院烟台 264005;烟台大学药学院烟台 264005
【正文语种】中文
【中图分类】R927
【相关文献】
1.基于GC-MS方法的可卡因毒品中的杂质分析 [J], 吴艳红;崔雪子;倪春芳;吴忠平;汪蓉;梁晨;张玉荣
2.GC-MS法测定甲磺酸培氟沙星中甲磺酸酯杂质的研究 [J], 易大为;邹宇;赵晓东;
张亚杰
3.运用GC和GC-MS法分析注射用阿奇霉素制剂中的挥发性未知杂质 [J], 刘照振;李文东;王俊秋
4.GC-MS法同时检测甲磺酸拉非酰胺中2个磺酸酯基因毒杂质 [J], 徐丽;陆晨光
5.GC-MS和GC-MS/MS在农产品农药残留检测中的应用 [J], 齐霖艳;田继锋;袁小丽;侯晓慧;魏珂;赵婕妤
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GC-MS法测定盐酸苯海索原料药中遗传毒性杂质氯代环己烷
学报Journal of China Pharmaceutical University2022，53（1）：79-8579 GC-MS法测定盐酸苯海索原料药中遗传毒性杂质氯代环己烷殷丽宁1#，张煜1#，胡一桥1*，詹新安2**（1南京大学生命科学学院，南京210093；2海正药业（杭州）有限公司，杭州311404）摘要建立一种GC-MS分析方法用于盐酸苯海索原料药中遗传毒性杂质氯代环己烷的含量测定。
采用SH-RXI-5SIL MS毛细管柱（0.25mm×30m，0.25μm），以60℃恒温程序运行6min；进样口温度180℃，进样分流比为10∶1，进样量为1.0μL；质谱检测器采用SIM检测模式，检测器电压为0.3kV，接口温度240℃，选择性监测m/z82离子。
氯代环己烷在59.72~1493ng/mL范围内与峰面积呈现良好的线性关系（r=0.9999）；检测限和定量限浓度分别为17.92和59.72ng/mL；该方法日内和日间精密度良好（RSD≤5.0%）且耐用性良好（RSD≤1.65%）。
本法适用于盐酸苯海索中遗传毒性杂质氯代环己烷的痕量检测，可为盐酸苯海索原料药的质量控制提供理论依据。
关键词盐酸苯海索；氯代环己烷；遗传毒性杂质；GC-MS；痕量检测中图分类号R917文献标志码A文章编号1000-5048（2022）01-0079-07doi：10.11665/j.issn.1000-5048.20220112引用本文殷丽宁，张煜，胡一桥，等.GC-MS法测定盐酸苯海索原料药中遗传毒性杂质氯代环己烷［J］.中国药科大学学报，2022，53（1）：79–85.Cite this article as：YIN Lining，ZHANG Yu，HU Yiqiao，et al.GC-MS method for the determination of the genotoxic impurity chlorocyclo⁃hexane in trihexyphenidyl hydrochloride bulk drug［J］.J China Pharm Univ，2022，53（1）：79–85.GC-MS method for the determination of the genotoxic impurity chlorocyclo⁃hexane in trihexyphenidyl hydrochloride bulk drugYIN Lining1#,ZHANG Yu1#,HU Yiqiao1*,ZHAN Xin'an2**1School of Life Sciences,Nanjing University,Nanjing210093;2Hisun Pharmaceutical(Hangzhou)Co.,Ltd.,Hangzhou311404,ChinaAbstract Gas chromatography-mass spectrometry(GC-MS)method was established for trace analysis of the potential genotoxic impurity chlorocyclohexane in trihexyphenidyl hydrochloride bulk drug,utilizing an RXI-5SIL MS column at isothermal temperature of60°C for the entire6-minute run time.The inlet temperature was 180°C and a split ratio of10∶1was used with the injection volume of1.0μL.The selective ion monitoring mode was set at m/z82for chlorocyclohexane with a detector voltage of0.3kV and an ion source temperature of240°C. The method was verified with respect to specificity,limit of detection(LOD),limit of quantitation(LOQ),accuracy, precision and robustness.Good linear correlation was achieved with coefficient r of0.9999in the concentration range of59.72-493ng/mL.The intra-and inter-day precision was satisfactory(RSD≤5.0%)and robust(RSD≤1.65%).The proposed method in this study can be adequately adopted as a tool for quality assurance of trihexy⁃phenidyl hydrochloride in routine test of potential genotoxic impurity.Key words trihexyphenidyl hydrochloride;chlorocyclohexane;genotoxic impurity;GC-MS;trace analysis This study was supported by the National Natural Science Foundation of China(No.31872755,No.81872811),Jiangsu Outstanding收稿日期2021-05-27*通信作者*Tel：************E-mail：huyiqiao@**Tel：*************E-mail：xazhan@基金项目国家自然科学基金资助项目（No.31872755，No.81872811）；江苏省杰出青年基金资助项目（No.BK20190007）；中央高校基础研究基金资助项目（No.***********）#殷丽宁与张煜为共同第一作者学报Journal of China Pharmaceutical University 2022，53（1）：79-85第53卷Youth Fund (No.BK20190007)and the Central Fundamental Research Funds for the Central Universities (No.***********)#YIN Liting and ZHANG Yu contributed equally to this work药物中潜在遗传毒性杂质的过量残留可能会诱发肿瘤，影响用药安全［1-2］。
柴油燃烧生成物稳定性的GC—MS鉴定方法研究
柴油燃烧生成物稳定性的GC—MS鉴定方法研究摘要：本文通过研究，对0#柴油在不同载体条件下燃烧取得的产物进行GC-MS分析，分析样品包括原始样品、燃烧残留物。
通过谱图分析获得柴油燃烧产物完整系统的分析数据，从而对柴油燃烧生成物的种类及其稳定性进行分析与验证，以获得能够表征柴油存在的特征生成物，并提出量化处理柴油燃烧产物的GC-MS分析数据的可行性方法，减弱可燃液体鉴定中的不可控因素，提高鉴定结论的科学性与证明力，为鉴定部门提供技术支撑，为GC-MS色谱数据的处理方法提供新的思路和发展方向。
关键词：柴油燃烧生成物GC-MS 量化分析鉴定方法0 前言随着社会和经济的迅速发展，火灾已成为当今常发性且危害极大的一种灾害，其中放火案件占有一定的比例，对社会的危害性及破坏性非常大。
据统计，据统计，2011年全国放火案件总火灾的2.3%，共造成177人死亡，38人受伤，直接损失达7707.3万元。
从以上的统计数据可以看出，虽然放火案件在总的火灾统计中的比例不是很大，但是平均每起放火案件的死亡人数和财产损失明显要高于一般火灾事故。
由于火灾物证分析对放火灾原因的判别具有极其重要的作用，因而越来越受到人们的关注。
气相色谱/质谱（GC/MS）联用法技术是目前使用比较广泛的分析手段，集中了气相色谱分离效果好和质谱可定性的优点。
它不仅可以提供保留时间，而且还能提供质谱图，因此在定性方面更加可靠；同时，色谱的谱图面积与峰高可以反映出各组成成分的含量大小，从而可以进行一定程度的定量分析；另外，气相色谱/质谱法可以排除气相色谱法中存在的基质干扰，具有更高的灵敏度和信噪比。
火场中易燃液体的检测，国内外火灾物证鉴定机构普遍通过检测火场残留易燃液体中的原始组成成分，从而确定液体的种类，该检测方法非常直观，容易理解和被人接受，所以被广泛应用。
对于此类研究，国内已开展了十几年，做了大量的实验工作，完成或正在进行多项有关火灾物证鉴定技术和方法的科研项目。
气相色谱-质谱联用仪(GC_MS)法检测油墨中多环芳烃污染
气相色谱-质谱联用仪(GC/MS)法检测油墨中多环芳烃污染发布时间：2021-08-12T17:14:37.130Z 来源：《科学与技术》2021年4月第10期作者：陆叶青常守勤[导读] 由两个或两个以上苯环稠合在一起的一系列烃类化合物及其衍生物，环上也陆叶青常守勤江苏澄信检验检测认证有限公司摘要：多环芳烃 Polycyclic Aromatic Hydrocarbons;PAHs由两个或两个以上苯环稠合在一起的一系列烃类化合物及其衍生物，环上也可有短的烷基或环烷基取代基，简称PAHs。
它们主要有两种组合方式，一种是非稠环型，其中包括联苯及联多苯和多苯代脂肪烃；另一种是稠环型，即两个碳原子为两个苯环所共有。
关键词：多环芳烃、气相色谱-质谱联用仪(GC/MS)一、研究的目的和意义多环芳烃的来源分为自然源和人为源。
自然源主要来自陆地、水生植物和微生物的生物合成过程，另外森林、草原的天然火灾及火山的喷发物和从化石燃料、木质素和底泥中也存在多环芳烃；人为源主要是由各种矿物燃料（如煤、石油和天然气等）、木材、纸以及其他含碳氢化合物的不完全燃烧或在还原条件下热解形成的。
PAHs由于具有毒性、遗传毒性、突变性和致癌性，对人体可造成多种危害，如对呼吸系统、循环系统、神经系统损伤，对肝脏、肾脏造成损害。
被认定为影响人类健康的主要有机污染物。
二、实验检测实验原理：以正己烷等合适的溶剂作为提取溶剂，超声提取试样中的多环芳烃。
提取液定容后，用气相色谱-质谱联用仪(GC/MS)进行检测，外标法定量。
试剂或材料除非另有规定，在分析中仅使用确认为分析纯及以上纯度的试剂。
正己烷：色谱纯16种多环芳烃标准物质：纯度≥98%混合标准储备溶液：200μg/mL，准确称取0.2g每种多环芳烃标准物质置于1000mL容量瓶中，用正己烷稀释至刻度。
该标准储备溶液在4℃以下避光保存，有效期为3个月，也可直接使用已知浓度的有证多环芳烃混合标准溶液进行稀释。
采用Eclipse吹扫捕集样品浓缩仪分析燃料中的氧化物质
应用文档 19960204关键字Eclipse燃料氧化物质吹扫捕集样品浓缩仪USEPA挥发性有机物在2004年匹兹堡分析化学和应用实验室光谱会议上展出，佛罗里达州，奥兰多市，2004年3月7-12日采用Eclipse吹扫捕集样品浓缩仪分析燃料中的氧化物质引言燃料氧化物质是一些含氧的物质，例如醚或者醇，它们加入到汽油中以加速辛烷的燃烧使燃料燃烧得更清洁，使燃料燃烧得更清洁。
两种最常用的氧化物添加剂是甲基叔丁基醚（MTBE）和叔丁醇（TBA）。
燃料氧化物质已经被检测在地下水中的含量不断增高，近年来，美国环境保护署的地下存储罐泄漏（LUST）程序已经得到了大量的氧化物的数据。
不幸的是，由于缺乏一项用于检测环境基体中的氧化物质的、单独经过验证的高效的方法，关于已经收集数据的准确性以及如何解释，已经日益受到关注，而且关于何种方法将被后续使用也成为议论的话题。
USEPA 承认SW-846方法8260，采用气相色谱和质谱（GC/MS）和方法8015（采用GC/火焰光度检测器（FID））作为两种最适当的检测方法，采用方法5030和5035（吹扫捕集（P&T）和密闭系统P&T）作为低浓度检测的最适当的样品预处理技术。
MS和FID检测器都能够检测低浓度的氧化物质，但是只有MS能够基于质量谱图进行物质的识别，这样一来，方法8260就成为了优选的方法。
修改GC/MS这种检测方法以包括燃料氧化物质的分析是不必要的，也是不希望发生的。
而只是校准和样品处理步骤需要修改，这样只需要很少的改变就能够将氧化物质包括在已经标定的分析物中，而不需要明显的改变。
燃料氧化物质在水中的溶解性极好，难以被吹出，在特定的条件下能够被激活，由标准的吹扫捕集方法进行分析不得不面临挑战。
解释已经得到的数据的一个特定问题是环境样品已经在之前加入酸调节pH<2进行保存。
如果被酸化的样品在吹扫阶段被加热到80°C，样品中MTBE将被水解为TBA。
运用GC-MS鉴别常见植物油物证
运用GC-MS鉴别常见植物油物证
赵杨沄
【期刊名称】《山西警官高等专科学校学报》
【年(卷),期】2014(022)004
【摘要】与矿物油的鉴别相比,植物油类之间的成分含量集中且所含脂肪酸种类也极为相近,对植物油的鉴别一直是刑事技术中的难题.实验采用四甲基氢氧化铵(TMAH)-甲醇甲酯化前处理方法结合气相色谱-质谱(GC/MS)联用检测方法,分析了案件中常见的18种植物油,并总结了其特征规律,具有较好的应用价值.
【总页数】3页(P78-80)
【作者】赵杨沄
【作者单位】中国人民公安大学,北京100038
【正文语种】中文
【中图分类】D918.93
【相关文献】
1.常见植物油鉴别及掺伪的气相色谱新检测法 [J], 魏明;曹新志;廖成华
2.微波辅助衍生GC-MS测定脂肪酸--校正变换矩阵法鉴别食用植物油的研究 [J], 何小青;许德英;罗美中;蓝勇波
3.微波辅助衍生GC-MS测定脂肪酸及校正变换矩阵法用于食用植物油鉴别的研究[J], 何小青;许德英;罗美中;蓝勇波
4.GC-MS联用鉴别植物油中的特征脂肪酸 [J], 尹庚明;马晓鸥;康思琦
5.常见植物油鉴别及掺伪的气相色谱新检测法研究 [J], 沈仿梁
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GC-MS联用法测定柴油中多环芳烃含量的影响因素
质谱法的特点是灵敏度高、定性能力强，气相色谱法的特点是分离效率高、定量分析简便，气质联用是分析复杂有机化合物及生物化学混合物的最有力的工具之一。
气质联用技术中，气相色谱仪可以作为质谱法理想的“进样器”，试样经过色谱分离后以纯物质的形式进入质谱仪，而质谱仪则作为气相色谱法理想的“检测器”，适用范围广、灵敏度高并且鉴定能力强。
[1]目前，GC-MS已广泛应用于环境、农业、食品、生物、医药、石油和工业等诸多科学领域。
实验室采用GC-MS来测定柴油中的多环芳烃含量，采用标准为SH/T0606-2005《中间馏分烃类组成测定法（质谱法）》。
本文从多环芳烃测定的萃取速率、分离效果、仪器状态、分析计算等各方面对分析结果产生影响的因素进行讨论，并总结经验制定对策。
1 仪器的结构和原理1.1 气质联用仪的结构GC-MS共由三个部分组成。
包括Agilent5977B质谱仪、7890B气相色谱仪以及石油化工科学研究院的质谱法柴油烃类组成分析软件。
1.2 测定范围SH/T0606-2005《中间馏分烃类组成测定法（质谱法）》适用于馏程范围为204℃~365℃（用GB/T6536测定5%~95%体积分数的回收温度）的中间馏分，可分析链烷烃平均碳数在C12到C16之间的样品。
测定十一类烃组成，包括链烷烃、一环环烷、二环环烷、三环环烷、烷基苯、茚满和/或萘满、茚类和/或C n H2n-10、萘类、苊类和或C n H2n-14、苊烯类和/或C n H2n-16和三环芳烃和/或C n H2n-18[2]。
1.3 测定原理柴油多环芳烃测定采用气质联用的原理，通过固相萃取柱将试样分离为饱和烃和芳烃，在经过色谱柱分离后进入质谱仪离子源，在离子源被电离成离子，离子经质量分析器、检测器之后便形成了质谱信号，计算机采集色谱和质谱的信号，采用石油化工科学研究院研发的数据分析软件进行数据处理，即可得到各类芳烃的含量。
[3]2 实验部分2.1 操作条件1）进样口：温度300℃，分流比30：1，衬管为分留衬管；2）柱箱：程序升温，60℃保持2min，再以40℃/ min升至300℃，保持5min；3）FID检测器：温度350℃，氢气流速30mL/min，空气流速300mL/min，尾吹流量25mL/min；4）质谱：离子源温度220℃，标准谱图调谐方式。
药物残留溶剂试验中的杂质GC-MS分析
药物残留溶剂试验中的杂质GC-MS分析 Analysis of Impurities for the Determination of Residual solventsin Pharmaceuticals Using GC-MS药物残留溶剂试验采用HS-GC-FID法，而对于在试验中检出的不明峰（杂质）的确认，使用GC-MS行之有效。
提到药物残留溶剂试验，人们比较熟悉美国药典（USP）<467> 。
此方法使用内径0.53mm或0.32mm 、长30m的分析色谱柱，以线速度35cm/s进行分析。
为了使用GC-MS确认使用大口径色谱柱进行GCFID分析所获得的色谱图中的不明峰，非常重要的是两色谱图的保留时间必须近似。
如果设置GC-MS的线速度为35cm/s，则保留时间大致近似。
GC-MS上使用这样的大口径色谱柱，并设置线速度为35cm/s时，流量变大，影响灵敏度，并且，因为MS部的真空，产生了超过了控制范围的入口压（减压区域）等，由于上述原因，不能按规定的条件进行分析。
岛津GCMS-QP2010 Ultra拥有差动排气系统，真空性能好，可以使用与GC-FID相同的0.53mm 分析色谱柱进行分析。
通过在色谱柱出口连接合适的阻尼管，可以使用USP467所规定的线速度35cm/s进行分析。
本文介绍使用具有Trap功能的岛津顶空进样器HS-20Trap和GCMS-QP2010Ultra，以USP467RESIDUAL SOLVENTS的「PROCEDURE A」所规定的分析色谱柱分析药物残留溶剂试验中不明峰的实例。
分析条件分析条件如Table1所示。
为了实现大口径色谱柱的低线速度控制，在色谱柱出口连接了阻尼管。
参考反吹设置软件确定了最为适合的阻尼管尺寸。
Table 1 分析条件顶空进样器 ： HS-20TrapGC-MS ： GCMS-QP2010Ultra［HS-20］模式 ： 环路（1 mL）样品瓶保温 ： 80 ℃ 保温时间 ： 60 min样品瓶搅拌 ： off样品瓶加压 ： 75 kPa样品瓶加压时间 ： 3.0 min 加压平衡化时间 ： 0.1 min 加载时间 ： 0.5 min 加载平衡化时间 ： 0.1 min 注入时间 ： 45 min Needle flash时间 ： 45 min样品流路温度： 150 ℃ 传输流路温度： 150 ℃［GC］色谱柱 ： Rxi®-624sil MS 30 m x 0.53mm I.D. ，d.f. 3.0 μm + 阻尼管0.82 m x 0.18 mm I.D. *1 ： Rxi®-624sil MS 30 m x 0.32mm I.D. ，d.f. 1.8 μm + 阻尼管1.45 m x 0.18 mm I.D. 色谱柱温度 ： 40 ℃（20 min）－10 ℃/min－240 ℃（20 min）控制模式 ： 压力（He） 0.53 mm 色谱柱： 25.0 kPa（20 min） － -0.8 kPa/min － 9.0 kPa（5 min）0.32 mm 色谱柱： 69.8 kPa（20min） － 3.0 kPa/min － 129.8 kPa（5 min） 进样模式 ： 分流（分流比 5）［MS］离子源温度 ： 200 ℃ 接口温度 ： 250 ℃测定模式 ： SCAN SCAN范围 ： 29－250 m/z 事件时间 ： 0.2sec离子电压 ： 70 V*1 ： 将阻尼管（PN10046，株式会社岛津GLC）截断为最适合的长度，使用毛细管色谱柱用PRESS-TIGHT接头（PN221-38102-91）连接。
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GC -MS 法分析肼类燃料中的杂质成分及氧化产物曹 晔,王 力,张光友(总装备部防疫大队,北京100101)摘 要:应用气相色谱-质谱联用法对肼类燃料进行了定性分析,确定了3种肼类燃料的杂质和氧化产物,并对偏二甲肼氧化产物的产生及发黄机理进行了初步探讨。
关键词:偏二甲肼;甲基肼;无水肼;气相色谱-质谱联用中图分类号:O657.6 文献标识码:A 文章编号:1000-0720(2006)12-062-03肼类燃料主要包括无水肼、甲基肼和偏二甲肼,是运载火箭的主体推进剂。
肼类燃料在贮存过程中,由于储罐接口的少量泄漏和取样化验或转注过程不当等引入空气,与空气中的氧气接触发生缓慢的氧化反应,尤其是偏二甲肼会产生一系列的自氧化产物。
这些杂质的量超过一定浓度时会对推进剂质量产生不良影响。
本文应用气相色谱-质谱联用法对肼类燃料进行了定性分析。
由于采用正庚烷等有机物作为溶剂容易引入溶剂杂质峰,本文采用试样直接进样的方法对3种肼类燃料进行了分析,排除了溶剂峰的干扰,定性结果可靠;对偏二甲肼氧化和发黄机理进行了初步探讨。
1 实验部分1.1 仪器和试剂HP6890GC-HP5973MSD 气相色谱-质谱联用仪;自动进样器HP7683;色谱柱:HP-5MS(5%苯甲基硅烷)毛细管柱(30m 0.25mm i.d.,0.25 m);载气为高纯氦气。
乙醇,丙酮,正庚烷均为分析纯;偏二甲肼、无水肼、甲基肼,均为无色透明;黄色偏二甲肼:将无色偏二甲肼敞口放置在空气中氧化,24h 后为黄色。
1.2 测定条件将无色偏二甲肼、无水肼、甲基肼以及黄色偏二甲肼分别置于HP7683自动进样器的样品瓶中,按照以下设定条件分别进行分析:甲基肼:进样量为1 L;进样口温度为200 ;柱流量为0.5m L min;进样方式为分流进样,分流比为1 50;EI 离子源电子能量70e V;四极杆分析器质量扫描范围为20~200amu 。
程序升温:柱温为50 保持2min,以5 min,升温到200 ,保持10min 。
无水肼:进样量为1 L;进样口温度为200 ;柱流量为0.5m L min;进样方式为分流进样,分流比为1 40;EI 离子源电子能量70e V;四极杆分析器质量扫描范围为20~200amu 。
程序升温:柱温为70 保持3min,以10 min,升温到250 ,保持5min 。
无色或黄色偏二甲肼:进样口温度为200 ;进样量为1 L;柱流量为0.5mL min;进样方式为分流进样,分流比为1 40;EI 离子源电子能量70e V;四极杆分析器质量扫描范围为20~200a mu 。
程序升温:柱温为50 保持5min,以5 min,升温到150 ,保持5min;以10 min,升温到250 ,保持10min 。
2 结果与讨论对3种无色肼类燃料和发黄偏二甲肼进行GC -MS 谱测定,得到各自的总离子流图。
定性结果由计算机根据质谱图库检索和峰的保留时间识别。
实验发现,使用乙醇、正庚烷或丙酮作为溶剂,在三肼的TIC 图中有明显的溶剂峰以及较多62 收稿日期:2006-03-20;修订日期:2006-04-30作者简介:曹 晔(1966-),女,副研究员的杂质峰,且分离的效果不佳。
这种情况在使用正庚烷作为溶剂时尤为明显,在谱图中产生很多碎片离子峰,进而影响对肼类燃料的定性分析结果。
采用直接将试样本身当作溶剂的方法对三肼进行分析,可排除溶剂峰的干扰。
2.1 甲基肼的TIC 图和组分分析甲基肼TIC 图如图1所示。
图1 甲基肼的TIC 图Fig .1 Tota l ion chromatogram of MMH1-甲胺;2-二甲胺;3-肼;4-甲基肼;5-二甲基肼;6-乙基肼由图1可知,在甲基肼中的杂质大部分是在制备过程中少量未反应完全的原料或者副产物。
在甲基肼的质谱图中没有发现其氧化产物,说明甲基肼的化学性质相对比较稳定。
2.2 无水肼的TIC 图和组分分析无水肼TIC 图如图2所示。
图2 无水肼的TIC 图Fig .2 Total ion chromatogram of Hz1-二甲胺;2-肼;3-偏腙;4-乙基偏腙;5-苯胺由图2可知,无水肼中存在极少量二甲胺、偏腙、乙基偏腙等氧化产物。
2.3 偏二甲肼的TIC 图和组分分析偏二甲肼的TIC 图如图3所示。
由图3可见,在偏二甲肼中存在众多的有机物杂质。
在这些有机物中,二甲胺是制备偏二甲肼的主要原料,三甲基肼、二甲基乙基肼、四甲基肼是制备过程产生的副产物。
同时还有偏腙、亚硝基二甲胺、四甲基四氮烯等有机杂质。
图3 UMDH 的T IC 图F ig .3 Total ion chromatogram of UD MH1-甲胺;2-二甲胺;3-偏二甲肼;4-三甲基肼;5-偏腙;6-二甲基乙基肼;7-四甲基肼;8-乙醛二甲基腙;9-亚硝基二甲胺;10-四甲基四氮烯2.4 发黄偏二甲肼的TIC 图和组成分析发黄偏二甲肼的TIC 图如图4所示。
图4 发黄偏二甲肼TIC 图Fig .4 Total ion chromatogram of yellow UDMH 1-二氧化碳;2-二甲胺;3-三甲胺;4-偏二甲肼;5-三甲基肼;6-偏腙;7-二甲基乙基肼;8-四甲基肼;9-乙醛二甲基腙;10-亚硝基二甲胺;11-四甲基四氮烯由图4可见,偏二甲肼经过空气氧化,二甲胺、偏腙、亚硝基二甲胺和四甲基四氮烯是主要的氧化产物,它们的浓度与氧化前相比明显升高,其中以偏腙和二甲胺的浓度增加最为明显。
632.5 偏二甲肼的氧化及发黄机理2.5.1 四甲基四氮烯的产生机理 偏二甲肼首先生成中间体偏二甲基二氮烯。
当两个偏二甲基二氮烯发生偶合反应时,便会生成四甲基四氮烯。
(C H3)2NNH2+1 2O2-H2O(C H3)2N=N偶联1 2(C H3)2N-N=N-N(C H3)22.5.2 亚硝基二甲胺的生成 亚硝基二甲胺可以由二甲胺和亚硝酸反应制备,但是在偏二甲肼溶液中很难检测到亚硝酸根的存在,因此偏二甲肼中的亚硝基二甲胺只能是由偏二甲肼直接氧化得到的。
反应如下:(C H3)2NNH2+O2(C H3)2NNO+H2O因此,偏二甲肼在空气中的氧化过程中,生成亚硝基二甲胺所消耗的氧气量最大。
2.5.3 二甲胺的生成 与氧化前相比,二甲胺的浓度明显增加,这说明二甲胺是偏二甲肼氧化的主要产物。
因为N-N键不稳定,在氧化过程中表现为偏二甲肼脱去-NH2,形成二甲胺。
反应如下:2(C H3)2NNH2+1 2O2C H3)2NH+N2+ H2O2.5.4 偏腙的生成 偏腙是偏二甲肼氧化过程中产生速度最快的一种氧化产物。
从TIC谱图中可知,偏腙是偏二甲肼最主要的氧化产物。
其产生的原因是偏二甲肼氧化的中间产物在发生重排反应后生成的。
其反应如下:2(CH3)2NNH2(CH3)2NN+N2+C H42.5.5 乙醛二甲基腙的生成 乙醛二甲基腙[(CH3)2NN=C HC H3]和偏腙[(C H3)2NN=C H2]的分子结构相似,它们都是因为偏二甲肼在贮存过程中被氧化而产生的:4(C H3)2NNH3+5 2O22(C H3)2NN=C HC H3+5H2O+2N2偏腙和乙醛二甲基腙的存在都能使推进剂的能量降低。
2.5.6 偏二甲肼氧化过程中发黄的原因分析 在氧化的最初阶段,偏二甲肼发黄主要是因为有亚硝基二甲胺的生成。
但是随着氧化反应的进行,偏二甲肼的黄色不断加深,而亚硝基二甲胺的浓度基本保持不变,说明此时还有其它带有颜色的氧化产物生成。
而偏腙、乙醛二甲基腙、亚硝基二甲胺、四甲基四氮烯等有机物由于分子中有N= N、N=O键,这些化合物都呈现黄色,正是这些化合物的生成使偏二甲肼的颜色不断加深。
3 结论三种肼的GC-MS分析结果表明:甲基肼中存在有甲胺、二甲胺、肼、二甲基肼、乙基肼等杂质;无水肼中含有二甲胺、偏腙、乙基偏腙、苯胺等杂质;偏二甲肼中存在有甲胺、二甲胺、三甲基肼、偏腙、二甲基乙基肼、四甲基肼、乙醛二甲基腙、亚硝基二甲胺、四甲基四氮烯等诸多有机物杂质,这说明偏二甲肼在三肼中的稳定性相对较差。
对于氧化发黄偏二甲肼的分析结果表明:二甲胺、偏腙、乙醛二甲基腙、四甲基四氮烯、亚硝基二甲胺是偏二甲肼氧化的主要产物,其中以二甲胺和偏腙的量为最多。
参考文献[1] 李志鲲,邹利鹏,胡文祥等.现代仪器,2003,(3):25[2] 国防科工委后勤部.火箭推进剂监测防护与污染治理,长沙:国防科技大学出版社,1993Analysis of impurities and oxidization products in hydrazine fuels by GC-MSCAO Ye*,WANG Li and Z HANG Guang-you(The epidemic prevention team,headquarters of general equipment, Beijing100101),Fenxi Shiyanshi,2006,25(12):62~64Abstract:The compositions of three kinds of hydrazine fuels and yellow UDMH are analysed by GC MS in this paper. The optimum analysis conditions of GC MS is developed,by which the impurities and oxidization products in hydrazine fuels are identified.More oxidization products are found in yellow UDMH after the UDMH is oxidized.The mechanism of oxidization produc ts in hydrazine fuels and yello w UDMH are discussed in the end.Keywords:UDMH;MMH;Hz;Gas chromatography Mass spec trometry64。