FINECHEMICALS2009年5月May2009有机电化学与工业3PY/GC-MS法研究烟碱热裂解产刘正聪1,2,陆舍铭13,高茜1,3,招云芳1,2,温亚东1,朱瑞芝1,任卓英1,缪明明1(1.红塔烟草集团有限责任公司技术中心,云南玉溪653100;2.云南大学化学科学与工程学院,云南昆明650091;3.昆明理工大学化学工程学院,云南昆明650224)摘要:用在线热裂解技术(PY)将烟碱于300、600、650、700、750、800和900℃裂解,用气质联用(GC-MS)对其裂解产物进行了定性和半定量分析,结果表明,烟碱可裂解为麦斯明、可替宁、二烯烟碱、吡啶、喹啉、异喹啉、苯和1,72菲啰啉等20种物质。在600℃以下烟碱只有少量裂解,在800℃时烟碱完全裂解。在800℃和900℃裂解产物大致一样。根据主要的裂解产物和其相对峰面积百分比的变化,对烟碱的裂解机理进行了初步探讨,归纳为8条裂解途径。为烟碱在卷烟燃烧中的分解过程提供了参考。中图分类号:TS41111文献标识码:A文章编号:1003-5214(2009)05-0480-05InvestigationofthePyrolysisProductsofNicotinebyPY/GC-MSLIUZheng2cong1,2,LUShe2ming13,GAOQian1,3,ZHAOYun2fang1,2,WENYa2dong1,ZHURui2zhi1,RENZhuo2ying1,MIAOMing2ming1(1.R&DCenterofHongtaTobaccoGroupCo.,Ltd,Yuxi653100,Yunnan,China;2.CollegeofChemicalScienceandEngineering,YunnanUniversity,Kunming650091,Yunnan,China;3.KunmingUniversityofScienceandTechnology,Kunming650224,Yunnan,China)Abstract:Thepyrolysisproductsofnicotinewereinvestigatedbyon2linepyrolysis2gaschromatography2massspectrometry(PY/GC-MS).PY/GC-MSwasusedforthequalitativeandsemi2quantitativeanalysisofthepyrolysisproductsat300,600,650,700,750,800and900℃.20pyrolysisproductsweredetectedfromthepyrolysisproductsincludingmyosmine、cotinine、nicotyrine、pyridine、quinoline、isoquinoline、benzeneand1,72phenanthroline.Theresultindicatedthatunder600℃,thepyrolysisofnicotineoccurredscarcely.butat800℃,thepyrolysisofnicotineoccurredcompletely.Thepyrolysisproductswerealmostthesameat800℃and900℃.Accordingtotherelativepercentageofapexacreageofthepyrolysisproductsfromnicotine,eightitemsofpossiblepyrolysisrouteofnicotinewerepreliminarilydiscussed.Thisstudyprovidedthereferrenceforthedecompositionofnicotineintheburningofcigarette.叶中其质量分数为1%～3%[1],占烟草干质量的烟碱又名尼古丁,化学名称为12甲基222(22吡啶基)吡咯烷,分子式C10H14N2,是烟草中的主要生物碱,为一种无色至淡黄色透明油状液体,在天然烟[2]0150%～610%。烟碱也是烟气中最主要的生物碱,是主流烟气中具有毒性的粒相成分,中等剂量的3收稿日期:2008-12-09;定用日期:2009-02-11作者简介:刘正聪(1981-),男,云南大学硕士研究生,师从陆舍铭工程师,电话:0877-2968271,E-mail:xiaoyao.student@163.com。联系人:陆舍铭(1976-)男,中国科学技术大学博士,主要从事烟草化学研究,电话:0877-2968271,E-mail:lushe@ustc.com。第5期刘正聪,等:PY/GC-MS法研究烟碱热裂解产物·481·烟碱能使人呼吸加快、血管舒张和呕吐明显加剧,稍高剂量的烟碱可引起震颤和痉挛。烟碱固然有害,但也有某些益处,如可使人得到安慰和快感,解除焦虑,调节情绪,平息激动和烦躁,增强记忆和技巧,降低肥胖的食欲,在脑内可模拟乙酰胆碱的作用,从而减轻帕金森综合症和老年性痴呆症等。因此,烟碱是评价烟叶品质的主要指标,也是衡量烟气质量的主要指标。热裂解色谱分析技术于1970年前后逐步应用于烟草化学的研究,推动了烟草化学的发展[3～6]。目前,烟草热裂解研究主要集中在烟用香精[7～10]、卷烟纸[11～14]和烟丝烟梗[14,15]的热裂解行为,对烟碱的热裂解行为研究较少。对烟碱的热裂解行为进行考察,能为烟气的调节提供依据,为烟碱的降解提件下,分别在300、600、650、700、750、800和900℃进行了多次实验,对烟碱进行热裂解。图1为600、700和800℃条件下烟碱裂解产物的总离子流色出物的色谱峰编号。其中,32(22乙酰吡咯)吡啶(Pyrrol222yl)Pyridine有2个特征碎片离子峰321实验部分111...