有机分析

[拼音]：youji fenxi

[外文]：organic analysis

分析化学的一个分支，即有机化合物的定性和定量分析。

简史

有机分析作为一门学科出现于19世纪初，当时对有机化合物的结构和组成还了解得不多。后来，J.-L.盖-吕萨克、J.J.贝采利乌斯、J.von李比希在A.-L.拉瓦锡的工作的基础上逐渐建立和完善了有机物中碳、氢元素的定量测定方法。J.-B.-A.杜马建立了氮的测定方法。20世纪初，F.普雷格尔使元素分析和有机官能团的测定微量化，只用毫克量样品就能得到准确的分析结果，为天然有机化学（如植物成分、甾体激素）的研究提供了有力手段。新的化学分析方法和仪器分析方法的出现，特别是40年代以来，A.W.K.蒂塞利乌斯、A.J.P.马丁、R.L.M.辛格、R.康斯登、A.H.戈登、A.T.詹姆斯、E.施塔尔相继发明和发展了电泳法和各种色谱法，可以分离和分析微克量的样品。许多分析仪器，如紫外分光光度计、红外分光光度计、核磁共振谱仪、质谱计、极谱仪等的发展，都可以用微量样品获得各种分子的定性或定量的信息，使过去无法进行的研究得以突破。

目前化学的发展非常迅速，已知的化合物已达600万种，而且每天仍以上千个新化合物的速度在增长，其中绝大部分为有机化合物，它们涉及国计民生的各个方面，如石油产品、化工原料、塑料、树脂、炸药、农药、洗涤剂、染料、纺织品等等，必须大力发展有机分析才能解决有关的基础理论和生产实际的问题。现在有机分析正向着灵敏、准确、特异、微量化、自动化方向发展。

定性分析

用于鉴别未知物，它又分为两类:一类实为已知物质；另一类则为过去从未报道过的全新的化合物。

（1）对于已知的未知物，可以通过一些特殊反应（如颜色反应、沉淀反应）检查某些官能团或某种化合物是否存在，也可用溶解度分组法对样品进行系统鉴定，再根据各种物理、化学常数（如熔点、沸点、旋光度、元素分析和制备衍生物等方法）确证该未知物。化学方法需要的样品量较大，时间也较长。50年代以来，仪器分析得到广泛应用，根据未知物在这些仪器上给出的特征谱图进行鉴定。紫外光谱给出电子跃迁吸收谱图，一般为双键等生色团的信息。红外光谱给出分子振动和转动吸收光谱，有各种官能团和分子特征性的吸收。核磁共振谱最常用的是质子和¹³C谱图，可以得到分子内这些原子所处环境和相互关系的信息。质谱法可给出有关分子量、官能团和分子断裂产生的碎片以及它们之间的关系的资料，最方便的定性分析的方法是与已知物的标准谱图对照，如果谱图完全相同，即可肯定为同一物质。鉴定已知化合物的另一种手段是用各种色谱方法，根据样品的保留时间或保留值，与在相同条件下标准物质的数值相比，即可确定其同一性。

（2）对于全新的未知物，文献中没有任何资料可以对照，就需要进行结构分析。早期的结构分析是先进行元素分析，求出经验式，再用各种化学反应使之降解或转变为其他产物，对它们进行鉴定后，由此反推而得出原始化合物的结构，需要的样品量大，时间长。近年来，应用仪器分析法，由各种谱图获得有关分子量、官能团、分子内部结构关系等信息，再结合一些化学反应，可在较短时间内用较少量样品进行结构分析。单晶X射线衍射法也是测定化学结构较好的方法，可从衍射图确定化合物中原子的排列情况，并通过计算机处理较快地得到结果。

定量分析

包括有机元素定量分析和有机官能团定量分析，前者指测定化合物中各元素的含量，由此求出各元素的组成比例和经验式，进一步求出化合物的纯度和含量。有机官能团定量分析利用化学反应或仪器分析法测出某一特定基团在样品中的百分率，可以得到有关结构的信息，也可根据官能团在化合物中所占的比例换算出化合物的含量。有机化合物的定量分析实际上就是对其中的官能团的测定，如酮和醛中的羰基，酸中的羧基，醇中的羟基等，许多官能团的定量测定方法是由定性鉴别反应发展而来的。有机元素定量分析所用的方法除经典的重量分析、容量分析和比色法外，也广泛应用各种光化学分析法（如折光法、紫外-可见分光光度法、荧光分析法）、电化学分析法（例如电位分析法、库仑分析法、极谱法和伏安法），其中库仑分析法可在电极上产生与样品反应的某些化合物，并易于自动化；极谱法和伏安法则适用于含有可在电极上进行氧化还原反应的基团的有机化合物。此外还有红外光谱和核磁共振谱法，这两种方法都可选择某个特征性基团，根据其峰值大小与标准样品比较，进行定量测定。有时用一般方法不能测定的化合物，常可选出某一官能团用此两种方法测定。质谱法在测定一些石油馏分的烃类组分方面时常应用。

由于有机定量主要靠官能团的测定，而有机物的同系物很多，含有同一官能团的化合物都有类似的反应，所以会发生干扰，因此，分离手段在有机分析中占有很重要的地位。过去常使用结晶、蒸馏、升华、渗析、溶剂萃取等方法，现在这些方法虽仍在发挥作用，但50年代以来出现的气相色谱法和薄层层析，70年代发展的高效液相色谱法，可以迅速而有效地分离和测定许多复杂的混合物。色谱法本身是一种分离方法，但可与多种检测器连接，给出定量结果，样品量可少到毫克或微克，所以被广泛采用。色谱仪与其他仪器（如质谱仪、傅里叶红外光谱仪）的联用，发挥了色谱法的高效分离和质谱、红外光谱定性鉴别有机化合物的特长。

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有机分析百科介绍

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