多种分析技术联合揭示物质热解规律

前面提到的咖啡酸（分子式C9H8O4，相对分子质量180.15，熔点223～225℃，密度1.478 g/cm3，分子结构式:，微溶于水，易溶于热水及冷乙醇）是广泛存在于天然植物中并具有显著生物活性的化合物，属于烟叶中多酚物质的一种。研究咖啡酸的热解行为，对了解烟草中多酚物质的热解并有效探索烟叶化学成分与烟气化学成分的关联性及成因规律具有重要意义。本节笔者在采用TG-SDME-GC-MS分析咖啡酸热重复杂逸出组分组成和含量连续变化的基础上，结合热解剩余固相物质的傅立叶变换红外分析，选取典型多酚物质咖啡酸，从温度、产物含量和结构变化等角度对其热解行为进行微观动态分析，为温度连续上升模式下的物质热解行为分析奠定基础。

（1）逸出组分连续取样和GC-MS分析

热重程序升温过程中，样品发生热解，其热解逸出气体的组成和相对含量随温度的升高而不断变化。为了获取样品热解过程中逸出组分的连续变化信息，设计了划分温度段连续取样法，即在升温速率5℃/min、载气流量400 mL/min条件下，温度每上升20℃（时间约4 min）作为一次萃取取样过程。咖啡酸自160℃开始发生质量损失到360℃质量损失结束，将160～360℃温度区间均匀地划分为10个连续的温度段，得到10个萃取样品。选择乙醇作为萃取溶剂，进行单滴微萃取时，液滴体积保持约为10 μL，萃取时间约为4 min。交替使用两个注射器进行萃取，以便每个温度段萃取后进行针头的清洗。将热重未加样品情况下4 min萃取取样获得的结果作为空白对照样。

各温度段逸出组分萃取完成后，利用GC-MS进行分析。(www.xing528.com)

（2）剩余固相物取样和红外分析

针对热重曲线上的4个拐点:187、221、230℃和357℃。加热至每个温度点时停止升温，将铂坩埚中的剩余固体取出用KBr压片。不同于逸出组分单滴微萃取，一次热重实验就可以得到整个热解过程的逸出产物样品，咖啡酸剩余固相物的取样需要进行四次热重实验。每次准确称取100±0.5 mg的KBr，1.0±0.05 mg的剩余固相物，混合均匀并研磨细后压片。分辨率:4 cm-1；扫描范围:400～4000 cm-1。采用Sadtler FTIR红外谱库进行官能团检索。