小中大波谱综合解析在有机化学品剖析中的应用
从事波谱综合解析，天然产物结构鉴定，化学品成分和结构剖析近30年，下面简述波谱综合解析在有机化学品剖析中的应用实例(不包括天然产物结构鉴定)。
1、表面活性剂的剖析
表面活性剂可分为非离子，阴离子，阳离子和两性离子几种类型。早年，红外光谱(IR)对表面活性剂类化合物的分析起过重要作用，并有相当数量的IR标准图谱可供参照，如Sadtler图谱集。近20多年来，核磁共振(NMR)技术已成为剖析此类化合物最为重要的工具，尤其对多种表面活性剂的复配物。常用的 NMR图谱有1HNMR，13C NMR，DEPT，QNMR(定量NMR)等，必要时使用水峰和/或溶剂峰压制以及2DNMR技术。 表面活性剂的亲油基多种多样，但其在NMR图谱中有其特征的共振信号。亲水基如果是聚氧乙烯醚(非离子表面活性剂)，可用NMR进行定性和定量。亲水基如果是羧基阴离子，季铵阳离子，NMR均可测定，但磺酸盐和硫酸盐基用NMR不能直接测定，常规的电子轰击质谱(EIMS)通常也无能为力，IR则是重要手段。 NMR技术还可以测定不同表面活性剂之间的近似相对比例、聚醚类环氧/环丙嵌段比例等。电喷雾质谱(ESI-MS)和大气压化学电离质谱(APCI- MS)对测定表面活性剂的分子量和组成很有用。
2、有机磷化合物的剖析
单一的有机磷(膦)化合物通常可以查到其标准IR图谱，如果测定样品的IR和标准IR图谱一致，基本是可靠的。 如果没有标准IR可对照或样品是混合物，NMR则应是首选的方法。可测定1HNMR，13C NMR，DEPT，31PNMR( 包括偶合谱和去偶谱)，MS和IR谱，综合解析。 混合物中不同的有机磷化合物之间的相对比例可用NMR技术测定。 例如一些进口缓蚀阻垢剂通常是几种有机膦化合物以及添加剂的复配物， NMR技术结合MS和IR是剖析此类产品的非常有力的方法。 不同价态的有机膦在31PNMR谱中都有其特征的化学位移和偶合常数。 对含磷的药物，农药，和各种磷化物，31PNMR谱可提供磷的结合状态和磷原子周围碳氢结构片段的信息。 31PNMR对无机磷化合物亦可以提供重要的信息。当然，MS和HPLC-MS技术可提供非常有价值的结构信息。
3、高聚物乳液的剖析
高聚物乳液产品种类很多，用途广泛，尤其是国外一些品牌性能优异。IR谱虽然是剖析高聚物的经典方法，由于自身原理和功能所限，对于复杂的共聚物包括低含量添加剂等往往力不从心，而NMR方法提供的结构信息更多，更细致。聚合物的类型、共聚单体种类及其摩尔比、添加剂、乳液聚合使用的助剂等。对于低含量小分子添加剂采用MS方法往往得到可靠的结果. 乳液可挥去水分后测定NMR和IR，更方便的方法是直接测定NMR多种图谱，若1HNMR图谱的分辨不好，可适当升温至60—80℃测定，通常有好的改善。 如果1HNMR，13C NMR和DEPT谱还难以解决问题，可测定H-C COSY谱等。由于是乳液，1HNMR谱中水峰较大，水峰中若有样品信号时应采用水峰消除法消去水峰。 图谱的信噪比要尽可能好，尤其是13C NMR谱，以便能找出含量较低的添加剂信号。HPLC-MS对微量添加剂的分析有独到的优点，但也有一些不足之处。
4、药品的剖析
除原料药外，药品都有一定的剂型，如针剂，片剂, (软/硬)胶囊等。 样品处理往往是首先要做的，如针剂挥去水分和溶剂，片剂和胶囊剂要除去辅料。 若从IR图入手，找到《药品红外光谱集》参考不失为一个好办法。如果IR不能解决问题，那就要测定MS和NMR。MS可以测定分子量和分子式，EIMS中碎片离子峰对鉴定结构是很有用的，但遗憾的是，有些药物在EI-MS中得不到分子峰，这就需要改换电离方式，比如采用ESI-MS来测定。1HNMR给出不同类型质子的化学位移和偶合裂分信息。13C NMR和DEPT给出碳的类型、数目等信息。通过综合解析和参考数据还不能得到结论时，可测定H-H COSY，H-C COSY等谱深入研究,直至得到正确结构。
5、农药的剖析
国外一些先进的农药制剂如 SP 、SC 、WDG 、 SL 等剂型性能优良，国内一些企业和研发机构在跟进国外技术时通常根据配方原则进行大量实验，耗费大量人力物力和时间。通过仪器分析技术对制剂中的助剂和添加剂进行剖析是跟进国外技术的捷径。
6、净洗剂的剖析
净洗剂或称洗涤剂属于表面活性剂的范畴。对应用化学家来说，提到净洗剂，很多人会如数家珍，侃侃而谈，从原料类型到复配技术直到应用领域。但有一点是不容忽视的，市场上确实有一些产品外观漂亮，性能优异，而且环保，如美国安利(Amway)公司的几种净洗剂的效果是有口皆碑的。作者在闲暇之余，出于兴趣，在实验室使用NMR波谱仪对自己家用的几种Amway净洗剂进行剖析。结果表明，几乎没有含苯原料，一些成分系由天然原料衍化而得,还有一些成分据作者初步检索,国内尚无原料市售。在如德国汉高(Henkel)公司有众多的清洗剂复配(专利)产品，即使根据专利说明书，要仿制出同样效果的产品并非易事。作者曾剖析过Henkel公司的一种化纤油剂，发现和国产的用于同样目的的油剂有很大区别。
作者曾采用 1HNMR，13C NMR等技术对一种羊毛净洗剂的净洗和助洗成分进行了剖析，仿制的样品经毛纺厂试用，指标检验，效果达到和超过了所剖析的产品。
7 、“伟哥”中增效成分的剖析
“伟哥”的有效成分是 西地那非(sildennafil citrate)，辉瑞公司的商品为Viagra，中国商品名为万艾可。
近年来，国内制造西地那非的单位较多，有些人将其做成胶囊或片剂非法销售有人在西。西地那非胶囊中加入所谓的增效成分，用来提高服用者的性能力。
作者用1HNMR技术剖析过非法“伟哥”的化学成分，得到很好的结果。不但确定了西地那非柠檬酸盐和所谓的增效剂的结构，还计算出二者的相对比例。此法要比MS 、HPLC法更为方便，对检查非法“伟哥”也是一个有效的手段。
8、聚氨酯原料的剖析
作者曾为我国一大型合资化工公司剖析由日本引进的聚氨酯原料，包括聚酯多元醇，多元醇，异氰酸酯和催化剂。采用NMR,IR,MS等技术,综合解析,得到满意的结果.比如聚酯多元醇为聚己二酸乙二醇酯,分子量2000(+-200)等为仿制和改进此种聚氨酯提供了可靠的数据.
9、粉末涂料的剖析
作者曾剖析过数种进口和国产的粉末涂料，比如英国DM公司的自行车静电喷涂粉末涂料等。采用波谱技术可剖析涂料中的高聚物，交联剂，流平剂等的化学结构，成分间的相对比例。其中的无机填料分离以后可以采用IR和X-ray法剖析。依剖析结果为基础，可大大加快研发速度。
10、油田破乳剂的剖析
油田破乳剂多种多样，性质各异，成分也比较复杂。采用多种波谱技术综合解析剖析过几种油田破乳剂。比如，其中的聚醚成分可以测定其嵌段组成和比例，详细分析可得到环氧或者是环丙封端的信息，采用衍化后测定1HNMR的方法还可以测定聚醚的分子量。综合解析还可以得到溶剂和添加剂的信息。
11、预混饲料中瘦肉精(盐酸克伦特罗)的剖析
在饲料中添加盐酸克伦特罗是违法的, 由于效果明显, 仍有人偷偷使用.
取予混料约适量 ,溶剂提取, 挥去溶剂, 得残余物。测定1H NMR谱,通过解析即可得到鉴定. 亦可以采用LC，LC-MS，MS 和IR技术进行鉴定。
12、鉴定医用输液中添加的药品
医院输液后瓶中留下的残液。要求检测是否加的是"的卡因"。样品处理：得白色固体。测定1H NMR, 13C NMR 和 DEPT-135谱。
图谱分析：的卡因是 2-dimethylaminoethyl-p-butylamino benzoate ， NMR图谱没有显示其特征信号,显然不是的卡因。
NMR 图谱揭示分子中有一个单取代的苯环,一个叔甲基,一个羰基,10个脂肪碳(其中5个CH2). 最后的结果是阿托品(Atropine)， 鉴定该样品亦可采用MS技术，MS仪器可进行联机检索，值得注意的是阿托品分子峰是289，基峰是124，其它峰的丰度都比较低，如果计算机给你几个可能的结果，那是需要认真判断的。若用IR光谱,可对照药品的标准图谱来鉴定，鉴定不是的卡因比较容易，问题是如何用IR确定是阿托品，那就看分析者的能力了，如果有IR图谱联机检索，当然是好事。
