主题：化学分析芳香植物精油

1、精油的主要化学组成是什么？ 精油，是存在于植物中的一类具有芳香气味、可随水蒸气蒸馏出来而又与水不相混溶的挥发性油状成分的总称。精油为一混合物，其组份较为复杂。精油成分中以萜类成分多见，另外，尚含有小分子脂肪族化合物和小分子芳香族化合物。

萜类成分：精油中的萜类成分主要是单萜和倍半萜类化合物。其中，它们的含氧衍生物多具有较强的生活活性，并且是精油具芳香气味的主要组成成分。

脂肪族成分：精油中的脂肪族成分多为一些小分子化合物，具有挥发性，如正庚烷、辛烯、甲戊酮、异戊醛、乙酸戊酯等。鱼腥草所含挥发油主要有效成分为癸酰乙醛（鱼腥草素），具有抗菌作用，有鱼腥气味。

芳香族成分：精油中的芳香族化合物多为含氧衍生物，如苯乙醇、水杨酸、香草醛等。其中大多数属于苯丙素衍生物，如桂皮精油中具有解热镇痛作用的桂皮醛，丁香精油中具有抑菌和镇静作用的丁香酚等。

2、精油的主要理化性质有哪些？

1、性状 颜色：精油大多为无色或淡黄色液体，少数精油具有其他颜色，如含有奥类成分的精油多显蓝色。

形态：精油在常温下为透明液体。低温放置，精油所含主要成分可能结晶析出，这种析出物习称为“脑，”如薄荷脑、樟脑等。

气味：精油具有特殊的气味，大多数为香味。

2、挥发性 精油均具有挥发性，可随水蒸气蒸馏。

3、溶解性 精油为亲脂性物质，难溶于水，可溶于高浓度乙醇，易溶于乙醚、二硫化碳、石油醚等亲脂性有机溶剂，在低浓度乙醇中溶解度较小。

4、稳定性 精油对空气、光、热均较敏感。

5、物理常数 精油的物理常数主要有相对密度、比旋度、折光率和沸点。

6、化学常数 酸值：表示精油中游离羧酸和酚类成分的含量指标。以中和1g精油中的酸性成分所消耗氢氧化钾的毫克数表示。

酯值：表示精油中酯类成分的含量指标。用水解1g精油中所含的酯需要的氢氧化钾的毫克数表示。

皂化值：表示精油中游离羧酸、酚类和酯类成分总量的指标。以皂化1g精油中所消耗氢氧化交的毫克数表示。皂化值等于酸值和酯值之和。

3、精油的提取分离方法有哪些？ 1、提取 水蒸气蒸馏法：利用精油的挥发性和与水不相混溶的性质提取。

溶剂提取法：精油为亲脂性物质，选用低沸点有机溶剂如乙醚、石油醚（30~60℃）等进行提取，通常采用连续回流提取法，也可用冷浸法。

压榨法：适用于含油量高的新鲜植物的提取。

CO2超临界流体提取法：适用于提取不稳定、易氧化、受热易分解的精油成分。具有提取效率高，提出物杂质含量低等优点。

2、分离 冷冻析晶法：将精油于-20~0℃以下放置。如薄荷油中薄荷脑的分离。

分馏法：精油的组成成分由于类别不同，分子量的大小、双键的数目、位置及含氧官能团等可能有一定的差异，因此它们的沸点各异。如单萜类化合物的沸点随双键的增多而升高，含氧单萜的沸点随官能团极性的增大而升高。根据沸点的差异，采用分馏法分离。

化学分离法： （1）碱性成分的分离：将精油溶于乙醚，用1％硫酸或盐酸提取，所得酸水液经碱化后再用乙醚萃取，蒸去乙醚即得碱性成分。

（2）酚、酸性成分的分离：将分出碱性成分的精油乙醚液，再分别用5％碳酸氢钠和2％氢氧化钠萃取，所得水溶液分别酸化后用乙醚萃取，前者可得酸性成分，后者可得酚性成分。

（3）醛、酮成分的分离：① 将分出碱性、酸性、酚性成分的精油乙醚液用水洗至中性，以无水硫酸钠干燥后，加亚硫酸氢钠饱和溶液，分出水层或加成物结晶，加酸或碱液处理，以乙醚萃取，可得醛类成分和甲基酮类成分；② 将分出碱性、酸性、酚性、含醛和甲基酮等成分的挥发油乙醚液，回收乙醚后加入适量Girard T或P的乙醇溶液，加热回流，用乙醚萃取除去不具羰基的组分，水层酸化后再用乙醚萃取，可获得含酮基类成分。

（4）醇类成分的分离：将精油与丙二酸单酰氯或邻苯二甲酸酐或丁二酸酐反应生成酸性酯，再将生成物转溶于碳酸钠溶液，用乙醚洗去未作用的挥发油，碱液酸化，用乙醚萃取出所生成的酯，蒸除乙醚，残留物经皂化反应，再用乙醚萃取，即得醇类成分。

色谱分离法： （1）吸附柱色谱：常用硅胶和氧化铝为吸附剂。

（2）硝酸银络合色谱：精油中的萜类成分多具有双键，可依据其双键的数目和位置的不同，与硝酸银形成π -络合物的难易及稳定性的差异，采用硝酸银-硅胶或硝酸银-氧化铝薄层色谱或柱色谱进行分离，可获得常规吸附色谱难以达到的分离效果。在硝酸银络和色谱中，化合物形成络合物的能力越强，被吸附剂吸附越牢，其Rf值越小。一般来说，双键多的化合物易形成络合物，末端双键较其他双键形成的络合物稳定；顺式双键大于反式双键的络合能力。例如，石菖薄挥发油中具反式双键的α-细辛醚先洗脱出来，其次是具顺式双键的β-细辛醚，最后是具末端双键的欧细辛醚。

4、如何用气相色谱对挥发油进行鉴定？ 气相色谱法具有分离效率好、灵敏度高、样品用量少、分析速度快的优点，与质谱联用更能加速成分结构的确定，是研究精油的重要手段，现已广泛用于精油的分离和定性定量分析。

1、色谱条件 流动相（载气）：一般是氢气、氮气或氦气。

固定相：①非极性的饱和烃润滑油类（如硅酮、甲基硅油等），适用于沸点差异大的萜类成分的分离。②极性固定相类（如聚酯、聚乙二醇类等），适用于沸点差异小，而极性差异大的萜类成分的分离。

柱温：对分离的影响较大。一般单萜类可在130℃或低于130℃的柱温下分离；倍半萜烯在170℃～180℃或更高的温度下分离效果较好；而含氧衍生物一般在130℃～190℃之间分离。目前多采用程序升温法，可使精油中的单萜、倍半萜及其含氧衍生物一次分离成功。

2、鉴定方法 常用相对保留时间对精油中的已知成分进行定性鉴别。对于组成极其复杂的精油和未知成分，多采用气相色谱-质谱(GC-MS)联用法，可大大提高精油分析鉴定的速度和研究水平。

5、举例薄荷油中主要含有哪些成分？ 薄荷油化学组成复杂，主要成分是单萜及其含氧衍生物，如薄荷醇、薄荷酮、新薄荷醇等。薄荷醇有3个手性碳原子，共有8种立体异构体，但其中只有（-）薄荷醇和（+）新薄荷醇存在于薄荷油中。