有机试剂第一章.2015年

17世纪，英国著名的化学家波义耳（Boyle） 曾用紫罗兰、矢车菊、胭脂虫、石蕊， 巴西树、 蓝树、姜黄等多种动植物的浸取液来检验水的 酸碱性，并于1685年编写了专著《矿泉水之博 物学考查》，提出用一些动植物浸取液作酸碱 指示剂。 到l8世纪，狄斯巴赫（Diesbach）用草灰和 牛血一起焙燃， 经浸取结晶制得的试剂(黄血 盐)， 于1745 年德国的马格拉夫（Marggraf） 用于检验石灰石、 动物骨及矿泉水中的铁。到 1779年也为瑞典的化学家贝克曼（Be rgman） 用于检验铜和镍。
（3）滴定剂 在容量分析中，多用于络合滴定的标准试剂， 如氨羧络合剂EDTA、CyDAT等，与金属离子反应 定量、快速，而且可以用作指示剂。
（4）指示剂 用于酸碱滴定、络合滴定、氧化还原滴定及沉淀 滴定终点指示的试剂，如酸碱指示剂甲基橙和酚酞； 络合滴定指示剂二甲酚橙、铬黑T等；氧化还原滴 定指示剂如二苯胺磺酸钠、N-苯基邻氨基苯甲酸； 沉淀指示剂萘红。
现代科学 技术发展
提供新的理论、方法和手段
分析化学发展
提供更多的物质组成和结构信息
结论： 1.分析化学这门学科的进步和发展既是分 析仪器的发展又是分析试剂的进步，二 者相互促进，相得益彰。 2.分析试剂在分析化学中占有与分析仪器 同等重要的位置。 3.仪器分析技术使分析化学快速发展。 4.被测定物质和一个适宜试剂的化学反应 仍然是许多分离、检出和测定方法的基 础，包括仪器分析，有机试剂在其中起 到不可替代的作用。
O 2N
NH NO2
NH2
R
＋ O
C R'
R O2N NH NO2 N
C
R'
2，4－二硝基苯肼 苯是母体，肼基（－NH—NH2）是反应基团，硝基是 取代基，不参与反应。
2.有机试剂的分类
（一）按试剂的用途分类 1.分析试剂： 测定时参与定量分析基本反应的试 剂，包括沉淀剂、掩蔽剂、金属络合剂、萃取剂、 显色剂、螯合树脂、探针试剂、快速检测试剂以及 配合各种仪器分析方法用的具有特殊性能的有机试 剂等。 （1）沉淀剂：有两种，一是与被测定物质反应生 成具有化学计量的不溶于水的物质，可用于重量分 析。如四苯硼化钠重量法测定钾，硝酸试剂测定硝 酸根。8-羟基喹啉、苯甲酰苯基羟胺等。
l795年法国化学德克劳西（Descroi zilles） 曾用天然靛蓝的硫酸溶液滴定次氯酸，溶液变绿 为止， 这是最早的氧化还原滴定法。到l835年， 给吕萨克（Gay—Lussac）改进了这个方法， 即 用亚砷酸作滴定剂， 将天然靛蓝作为指示剂。 1815年,（Voge1）曾用姜黄提取液浸过的纸检 验硼。至今姜黄素用于光度法测定硼，仍是最灵 敏的试剂之一。 为什么？
1826年法国人比拉迪厄（Billardlere）用碘化 钠滴定次氯酸时，首先使用了淀粉作指示剂。 这个时期用于分析检定和作为指示剂 主要是动 物的浸取液， 或天然有机物质。
第二阶段：人工合成有机试剂的初始应用时期 到19世纪下半叶，随着冶金、采矿业的发展 和有机化学的兴起，人工合成有机试剂开始出现。 法国化学家维勒（Vohler）于1824年人工合成的 第一个有机物——尿素， 于1853年被德入李比希 （Von Liebig）用作高汞滴定氯化物的指示剂。 在无机分析中开始应用人工合成的酚酞和甲 基橙作酸碱指示剂；1884年耶林斯基用α-亚硝基β-荼酚鉴定钴；1905年秋加也夫系统地研究了α-二 肟类有机试剂与无机离子反应性能的关系，提出 了丁二酮肟作为镍的沉淀显色剂，达到了较低的 检测浓度，从而为有机试剂在分析化学中的应用 开辟了广阔的道路。
（5）显色剂
一般指在分光光度测定中与被测定组分快速反 应生成稳定的深色络合物或有机物的有机试剂。如 铬天青S、水杨基荧光酮、罗丹明B、卟啉、蒽醌和 其他偶氮类显色剂。
（6）荧光试剂和化学发光试剂 荧光试剂本身有颜色，可分为两种：一种是 本身具有荧光，如水杨基荧光酮和罗丹明B，它们 与金属离子络合物的形成导致荧光猝灭，另一种 是试剂本身无荧光、如荧光嫁和邻苯二甲醛，它 们与被测物反应生成的新化合物具有荧光（又叫 荧光发生试剂）。
化 学 分 析
重量分析
酸碱滴定 配位滴定
滴定分析
氧化还原滴定 沉淀滴定
分 析 化 学
电化学分析
电导、电位、电解、库仑、 极谱、伏安 发射、吸收，荧光、光度 气相、液相、离子、超临界 、薄层、毛细管电泳
仪 器 分 析
光化学分析
色谱分析
波谱分析
红外、核磁、质谱
仪器分析
分析化学的手段
化学分析
分析仪器
交 叉0分 实验20分
100分
平时成绩 20分
§1-5 有机试剂发展史
第一个阶段：天然有机时期 有机试剂的产生与发展是与生产实践紧密联系 的。据文献记载，最早将有机试剂用于分析化学 的是古罗马的普林（Pling），大约在公元初他就 曾用五倍子（化学名称3，4，5—三羟基苯甲酸） 提取液浸泡过的纸检验醋和胆矾中的铁；到16世 纪时，德国的李巴维（1ibavius）也使用了这个试 剂检验矿泉水中的铁。 1 7世纪时，荷兰的塔亨尼乌斯（Tachenius） 将各种金属与五倍子浸取液的反应进行了较为系 统地研究，并于1666年出版了有关著作，成为最 早 一个有机试剂与不同金属离子反应的研究报告。 他还将该试剂应用于检验小便中的铁， 以研究人 体中铁的排泄途径。
有机试剂的发展

由分析对象来看
有机物分析
无机物分析
生物活性物质
由分析对象的数量级来看
离子
分子和形态分析
由用于分析的类型来看
指示剂、沉淀剂 、络合剂、萃取 剂和显色剂
色谱衍生试剂、微萃取剂 、发光试剂、荧光试剂、 分子、离子探针
以“试纸条”和“试剂盒”为主要形式 的快速检测试剂更是发展迅速，使分析科 学步入了新的发展领域。
第三个阶段：试剂结构与反应性能之间关系 的近代研究和应用
从20世纪20年代起，为了寻找高灵敏、高选 择性的有机试剂，在配合物结构理论的启发下， 人们对有机试剂结构及其与无机离子反应性能间 的关系进行了全面研究，提出了特效基团、分析 功能团等概念，相继出现了铜试剂、铜铁试剂、 钍试剂、铋试剂I和Ⅱ、铝试剂等。 从20世纪50年代末起，在有机结构理论的推动 下，有机试剂开始向分子设计水平发展。先后合 成了茜素氨羧络合剂、卟啉类试剂、冠醚类试剂、 偶氮染料类试剂、变色酸双偶氮类试剂等。
-
N
+
N -
B
+ Na
CH C N N
四苯硼化钠
硝酸试剂
另一是借助有机试剂的沉淀作用，分离微量 组分起共沉淀作用的捕集剂，又叫共沉淀剂。
如; 1-亚硝基-2-萘酚、安息香肟、2-巯基苯
并咪唑，分别共沉淀分离U(Ⅵ)、Co (Ⅲ) Au (Ⅲ) ，Ag（Ⅰ）。
（2） 萃取剂
多指与金属离子形成不溶于水而易溶于有机试 剂的各种螯合物的有机络合剂。常用的有：双硫腙， 萃取光度测定Hg(Ⅱ)，Cd(Ⅱ)，Pd(Ⅱ)等（以CCl4 为溶剂）。二（2-乙基己酸）磷酸（P204）是有机 膦类稀土元素的优良萃取剂。
有机试剂 在分析中的应用
材料与化学化工学院 陈文
2015年 3月
第一章
前 言 课程内容
绪论
学习目的
参考书籍
有机试剂的发展历史
有机试剂的基本构成和分类。 有机试剂的命名简介
§1-1
分析化学到 底用来做什么？
前 言
？？ ？
简而言之，就是用来测定物质 的组成、结构及其含量的。
这个我知道！ 不过有机试剂 在分析中到底 有多重要呀？？？
黄曲霉毒素B1快速检测试纸
§1-2 课程内容
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 第九章 第十章 绪论 有机试剂及金属络合物基础 影响有机试剂-金属络合物的 形成及稳定因素 分光光度分析中的有机显色剂 表面活性剂在分析中的应用 荧光试剂及其应用 化学发光剂及应用 色谱衍生试剂及其应用 蛋白质及核酸的分析试剂 生物分析中的离子荧光探针
发光试剂是在一定条件下产生发光的有机试 剂，如鲁米诺、光泽精、桑色素等。
（7）衍生试剂 这类试剂主要用于色谱分离检测。如气相色谱 衍生试剂三甲基氯硅烷、三氯乙酸酐等，液相色谱 衍生试剂，2，4-二硝基氟苯。它们具有强的可检 测基团（生色团、电化学基团和荧光试剂等）及与 被测定物质反应的基团。
NO2 O2N F
见教材P.1
铬天青S测定铝的灵敏 度高，重现性好而常被 采用。（显色剂）
Fe(Ⅲ)、Ti(Ⅳ)、 Cu（Ⅱ）等离子对 测定有干扰
Al3+
干扰离子量大时，可用铜 铁试剂等沉淀分离。一般， 铁可加入抗坏血酸或盐酸 羟胺掩蔽，钛可用甘露醇 掩蔽，铜可用硫脲掩蔽。 （沉淀剂、掩蔽剂）
分光光度计 如：UV-2100型分光光 度计 （分析仪器）
+
H2N
CH R
COOH
NO2 O2N NH CH R COOH
2，4-二硝基氟苯衍生氨基酸
（8）色谱固定相 又称分离介质，包括离子交换树脂。柱材 料多为多孔性高聚物，一般以苯乙烯和二乙烯 基交链共聚物为主体。固定液有以角鲨烷为代
表的烃类。有聚乙二醇为代表的醇类等。
分析化学的分类：
---鉴定试样由哪些元素、 无机分析 （无机化合物） 离子、原子团或化合物组 成；各组分含量是多少
分析 对象
有机分析 ---元素分析；官能团分析 （有机化合物）和结构分析
按测定原理或分析方法分类
---以物质的化学反 应为基础的分析方法。
化学分析
测定 原理 仪器分析
---以物质的物理和物理化学 性质为基础；物理和物理化 学分析方法。
目前用于测定生物活性物质的属于发光试剂和
荧光试剂的分子探针、色谱分离的柱载体材料和实 施色谱分离中高灵敏检测的衍生试剂、富集和分离 环境污染物的微萃取剂等，都是当今化学和生物化 学分析中发展很快的有机试剂种类。 有机试剂在有机物和生物分子的结构测定中也 同样有重要作用，如利用荧光共振能量转移测定蛋 白质和肽分子结构的接受体和给予体就离不开荧光 探针试剂。细胞中痕量组分和单个分子的检测也非 常需要性能优异的有机试剂。