紫外分光光度法測(cè)定芐基淀粉中芐基取代度的研究

紫外分光光度法測(cè)定芐基淀粉中芐基取代度的研究

這種反應(yīng)方法通常是基于磺酸氯仿的。從堿性的角度引入苯基。反應(yīng)方法如下?；腔沟矸劬哂邢∈杷卣?，降低了淀粉的可溶性、粘度和透明度。隨著取代度的增大,芐基淀粉的水溶性大大降低,幾乎沒有黏度,但同時(shí)醇溶性增加.取代度超過0.1時(shí)芐基的疏水性顯著,由于具有疏水性質(zhì),芐基淀粉能與含油物質(zhì)形成水性乳液.芐基淀粉芐基取代度常用的測(cè)定方法是NMR,該方法測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確,但儀器操作復(fù)雜且維護(hù)費(fèi)用高.由于芐基在紫外區(qū)有吸收,因此可以采用紫外分光光度法來測(cè)定芐基取代度,相比而言紫外分光光度法更加簡單易行.采用紫外分光光度法時(shí)首先需要將芐基淀粉用酸水解,得到可溶性的酸降解淀粉.芐基經(jīng)酸解后轉(zhuǎn)變?yōu)槠S醇,同時(shí)淀粉鏈的糖苷鍵斷裂,形成大量的醛端基.芐醇的特征吸收為257nm,飽和醛基在紫外區(qū)280～300nm區(qū)域內(nèi)有吸收,淀粉降解后產(chǎn)生的醛端基特征吸收為283nm,對(duì)芐醇的吸收產(chǎn)生了極大的干擾,所以在測(cè)水解淀粉紫外吸收時(shí)需要找到合適的參比液消除醛端基的影響.本文針對(duì)以上問題,提出了新的紫外分光光度法,以抵消醛基吸收峰對(duì)芐醇吸收峰的干擾,從而確定芐醇準(zhǔn)確的吸收強(qiáng)度.以此法測(cè)定芐基淀粉中芐基的取代度,獲得了滿意的結(jié)果.1實(shí)驗(yàn)部分1.1bzstl-1的合成實(shí)驗(yàn)材料:土豆淀粉由牡丹江制藥廠提供,芐基淀粉(簡稱BzSt)自制(純凈,絕干);芐醇,分析純;濃度為1mol·L-1的鹽酸.儀器:HP-8453紫外分光光度計(jì);AdventurerTM電子天平,精確度為1‰.1.2abs的紫外吸收標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制以去離子水作溶劑,配制不同質(zhì)量濃度的芐醇標(biāo)準(zhǔn)溶液;以去離子水作參比測(cè)定各溶液在257nm處紫外吸收強(qiáng)度Abs(257nm),并繪制Abs(257nm)-芐醇濃度的紫外吸收標(biāo)準(zhǔn)曲線.1.3c芐醇的測(cè)定取芐基淀粉0.5g用20mL鹽酸(1mol·L-1)在100℃下水解2h,水解后轉(zhuǎn)移至100mL容量瓶并定容,以不同質(zhì)量濃度的原淀粉水解溶液作為參比,測(cè)定紫外吸收強(qiáng)度,當(dāng)紫外吸收曲線上Abs(283nm)=0～0.05時(shí)記錄Abs(257nm)值.根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算Abs(257nm)所對(duì)應(yīng)的芐基含量W,并計(jì)算芐基的取代度DSBz.式中:W———芐基在淀粉中所占的質(zhì)量分?jǐn)?shù),%;C芐醇———根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線方程計(jì)算的芐醇的質(zhì)量濃度,g·L-1;m———測(cè)定的芐基淀粉樣品的質(zhì)量,g;M芐醇———芐醇摩爾分子量;DSBz———芐基平均摩爾取代度;162———淀粉中葡萄糖單元環(huán)?；肿恿?1.4樣品的吸收劑用量測(cè)定取0.5g原淀粉用20mL鹽酸(1mol·L-1)在100℃下水解2h,水解后轉(zhuǎn)移到100mL容量瓶中,準(zhǔn)確移取一定量的質(zhì)量濃度為10g·L-1的芐醇溶液并稀釋到刻度線,配制芐醇質(zhì)量濃度一定的芐醇和水解淀粉的混合溶液,用不同質(zhì)量濃度的淀粉水解溶液作參比測(cè)定吸光度,記錄當(dāng)Abs(283nm)=0～0.05時(shí)Abs(257nm)值.2結(jié)果與討論2.1芐醇標(biāo)準(zhǔn)曲線按照表1中配制的芐醇標(biāo)準(zhǔn)溶液的質(zhì)量濃度和測(cè)定的吸光度繪制Abs(257nm)-ρ(芐醇)標(biāo)準(zhǔn)曲線(見圖1),從曲線中獲得標(biāo)準(zhǔn)曲線方程及Abs-ρ線性回歸方程為:y=0.4452x+0.0036,其中:x為257nm處吸光度值;y為芐醇質(zhì)量濃度.根據(jù)該標(biāo)準(zhǔn)曲線,芐基取代度測(cè)定的吸光度值在0.03～1.64范圍內(nèi).2.2abs含量對(duì)abs吸收峰干擾的測(cè)定芐基淀粉水解后在紫外區(qū)283nm處產(chǎn)生了較強(qiáng)的吸收峰,嚴(yán)重干擾了芐醇的吸收峰,所以采用原淀粉水解溶液作參比消除干擾.圖2吸收曲線表明,不同質(zhì)量濃度的原淀粉水解溶液參比液得到的吸收曲線也不相同,并且Abs(283nm)對(duì)Abs(257nm)仍然存在影響,測(cè)得的芐基取代度誤差依然較大(見表2).只有選取適當(dāng)質(zhì)量濃度的參比液,使Abs(283nm)=0～0.05,才可消除283nm外的吸收峰干擾,使Abs(257nm)更加接近準(zhǔn)確值.2.3abs含量測(cè)定中的誤差分析為了驗(yàn)證紫外分光光度法的準(zhǔn)確性,以芐醇為標(biāo)準(zhǔn)樣品,配制了一系列已知質(zhì)量濃度的芐醇溶液,然后加入一定量的淀粉水解溶液,形成一定干擾,采用紫外分光光度法測(cè)定該混合溶液中芐醇的含量,測(cè)定結(jié)果及誤差分析見表3.根據(jù)Abs(257nm)-ρ(芐醇)標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性方程,計(jì)算出Abs(257nm)值對(duì)應(yīng)的芐醇質(zhì)量濃度,由表中數(shù)據(jù)可看出,測(cè)得的質(zhì)量濃度值與實(shí)際質(zhì)量濃度值的相對(duì)誤差為2.17%～6.01%.對(duì)于濃度較低的微量分析來說,這一結(jié)果符合數(shù)量級(jí)在1%內(nèi)的允許誤差范圍.從誤差分析結(jié)果可看出,用不同質(zhì)量濃度的原淀粉水解溶液作參比,測(cè)定紫外吸收,當(dāng)Abs(283nm)=0～0.05時(shí),283nm處的吸收峰對(duì)257nm處的吸收峰的干擾可降低到誤差允許范圍以內(nèi).2.4時(shí)間及時(shí)間的確定由表4可知,隨著鹽酸用量的增大,測(cè)得的DSBZ值呈增大趨勢(shì),酸用量為20mL時(shí)芐基取代度測(cè)定值已達(dá)到穩(wěn)定.酸用量太大時(shí)淀粉分子降解程度增加,283nm處產(chǎn)生的干擾峰強(qiáng)度增強(qiáng),反而給取代度測(cè)定造成一定的不準(zhǔn)確性,所以選定鹽酸的加入量為20mL.由表5可知,隨著水解時(shí)間的增加測(cè)得的DSBz值增大,為了不增加淀粉降解產(chǎn)生的吸收峰干擾,選定水解時(shí)間為2h.2.5實(shí)驗(yàn)誤差和精密度為了考察該實(shí)驗(yàn)方法的精密度,對(duì)樣品BzSt-1和BzSt-2進(jìn)行了4次水解,水解條件均是用20mL濃度為1.0mol·L-1的鹽酸在沸水中水解淀粉2h用不同質(zhì)量濃度的淀粉水解溶液作參比測(cè)定紫外吸收,計(jì)算實(shí)驗(yàn)誤差和精密度,結(jié)果見表6和表7.3芐基淀粉的性質(zhì)用20mL濃度為1.0mol·L-1的鹽酸在100℃下水解芐基淀粉(0.5g)2h,紫外吸收值在0.03～1.64范圍內(nèi),測(cè)定的芐基淀粉芐基取代度具有較小的誤差和很好的精密度.本方法可以測(cè)定芐基淀粉醚取代度以及含有苯環(huán)的醚化淀粉取代度,與常用NMR方法測(cè)定芐基取代度相比,該方法操作簡單易行,不受設(shè)備的限制,具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值.V———芐基淀粉水解溶液體積,mL;MR———芐基摩爾分子量;芐基淀粉醚在酸的作用下醚鍵斷裂,生成芐醇,同時(shí)淀粉本身也降解為可溶的低聚糖,