用于卡尔的制作方法

用于卡尔
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费歇尔滴定的试剂组合物和方法
技术领域
1.本公开整体涉及用于卡尔
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费歇尔滴定的单组分和双组分试剂组合物以及使用这些试剂组合物测定样品中的水量的方法。本公开更具体地涉及咪唑衍生物和氨基酸在该试剂组合物中的用途。


背景技术：

2.根据卡尔
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费歇尔法(即，通过卡尔
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费歇尔滴定法)对水分的测定利用了以下反应：
3.(1)so2 roh b
→
bhso3r；
4.(2)bhso3r i2 h2o 2b
→
bhso4r 2bh；
5.(3)so2 i2 h2o 3b
→
bso3 2bhi；
6.(4)bso3 h2o b
→
bhso4 bh
7.其中b是碱，roh是醇。该滴定法以两种基本形式而进行，即：容量滴定法和库仑滴定法。
8.在典型的卡尔
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费歇尔滴定法中，试剂包含烷基亚硫酸盐，烷基亚硫酸盐在存在水分的情况下被氧化形成烷基硫酸盐。卡尔
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费歇尔滴定法通常是在醇溶液(例如，甲醇)中或者在存在化学计算量或最小量的醇的情况下进行。醇类的使用稳定化卡尔
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费歇尔反应的化学计量，其中反应的碘与水的比率是1∶1。
9.还描述了包含so2和吡啶的试剂的使用，其中使用了过量的吡啶。然而，由于其弱碱性，吡啶不能完全中和上述烷基亚硫酸中间体。因此，反应缓慢，不会进行至完全，并且终点不稳定。由于这种稳定性缺乏，结果的再现性通常非常差。此外，吡啶具有有毒气味。此外，在此类体系中，可测定的水当量在很大程度上取决于实验条件。例如，在此类体系中，形成吡啶
‑
so3加合物，该加合物参与了会错误地改变滴定结果的耗水副反应(反应(4))。
10.吡啶此后已具有更强的碱，该碱对烷基亚硫酸盐具有更高的亲和力。例如，发现咪唑除了不具有有毒气味之外，还具有甚至比吡啶更多的益处。咪唑允许反应快速进行至完全并且提供稳定的终点。随后，研究者发现向咪唑中加入第二碱2
‑
甲基咪唑增强了稳定性，并且减少了非期望的结晶的出现。然而，毒性问题仍然存在。因此，仍然有机会开发改进的卡尔
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费歇尔试剂。


技术实现要素：

11.本公开提供了一种用于双组分卡尔
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费歇尔滴定的试剂组合物。该试剂组合物包含(1)二氧化硫或其衍生物，以及(2)具有以下结构的咪唑衍生物：
12.13.其中r、r1和r2中的每一者独立地为氢原子、苯基基团、取代的苯基基团、具有1至6个碳原子的第一烃基基团或者在至少一个位置处被杂原子间断的具有1至6个碳原子的第二烃基基团，前提条件是r、r1和r2不都是氢原子。该试剂组合物还包含(3)醇和(4)至少一种氨基酸，该至少一种氨基酸以基于试剂组合物的总重量计大于零且至多约10重量％的量存在。此外，该咪唑衍生物与该二氧化硫或其衍生物的摩尔比大于1∶1。
14.本公开还提供了一种用于单组分卡尔
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费歇尔滴定的试剂。该试剂组合物包含(1)二氧化硫或其衍生物，(2)咪唑衍生物，(3)醇，(4)至少一种氨基酸，和(5)碘(i2)。
15.本公开还提供了一种用于经由卡尔
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费歇尔滴定测定样品中的水量的方法。该方法包括以下步骤：提供样品；提供试剂组合物，该试剂组合物任选地包含碘(i2)；以及用试剂组合物对样品进行滴定以确定样品中的水量。
16.包含至少一种氨基酸降低了滴定测量的标准偏差，从而使滴定测量和水量测定更准确。此外，包含至少一种氨基酸减少了执行滴定所需的时间。此外，本公开的试剂组合物通常不含cmr物质，如本领域已知的，如由各种政府或私人机构所定义的，这些cmr物质是致癌、诱变或有生殖毒性的物质(carcinogenic，mutagenic or toxic to reproduction，cmr)。这增加了该试剂组合物在各种环境中的安全性和可用性。
具体实施方式
17.以下详细描述在本质上仅是示例性的，而并非旨在限制该方法或试剂。另外，不意图受前述背景技术或以下详细描述中呈现的任何理论的束缚。
18.本公开的实施方案总体上涉及滴定方法和用于该滴定方法的组合物。为了简洁起见，本文可能不会对传统技术进行详细描述。此外，本文所述的各种任务和工艺步骤可结合到具有本文未详细描述的附加步骤或功能的更全面的过程或工艺中。具体地，滴定中的各种步骤是众所周知的，因此为了简洁起见，本文将仅简要提及或完全省略许多常规步骤，而不提供众所周知的过程细节。结合附图和本公开的背景技术，从随后对本公开和所附权利要求书的详细描述中，本公开的各种期望的特征和特性将变得显而易见。
19.本公开提供了一种用于双组分卡尔
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费歇尔滴定的试剂组合物和一种用于单组分卡尔
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费歇尔滴定的试剂组合物。换句话讲，用于双组分滴定的试剂组合物是通常不包含碘(i2)源的单一组合物或溶液，如本领域中所理解的。如果在使用此类双组分组合物时需要碘，则将其作为双组分滴定的第二组分加入。用于单组分滴定的试剂组合物也是单一组合物，并且通常包含碘源。在该组合物中，通常不需要独立碘源，使得不需要第二组分。因此，此类组合物和滴定通常被描述为单组分。
20.在一个实施方案中，用于双组分卡尔
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费歇尔滴定的试剂组合物包含(1)二氧化硫或其衍生物；以及(2)具有以下结构的咪唑衍生物：
[0021][0022]
其中r、r1和r2中的每一者独立地为氢原子、苯基基团、取代的苯基基团、具有1至6个碳原子的第一烃基基团或者在至少一个位置处被杂原子间断的具有1至6个碳原子的第
二烃基基团，前提条件是r、r1和r2不都是氢原子。该试剂组合物还包含(3)醇；和(4)至少一种氨基酸，该至少一种氨基酸以基于所述试剂组合物的总重量计大于零且至多约10重量％的量存在。此外，该咪唑衍生物与该二氧化硫或其衍生物的摩尔比大于1∶1。通常，在此类实施方案中，试剂组合物不含碘(i2)。
[0023]
本公开还提供了一种用于单组分卡尔
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费歇尔滴定的试剂组合物。该试剂组合物包含(1)二氧化硫或其衍生物，(2)如上所述的咪唑衍生物，(3)醇，(4)至少一种氨基酸，和(5)碘(i2)。
[0024]
本公开还提供了一种用于经由卡尔
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费歇尔滴定测定样品中的水量的方法。该方法包括以下步骤：提供上述试剂组合物，该试剂组合物任选地包含碘(i2)；以及用该试剂组合物滴定样品。通常，该方法可以描述为卡尔
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费歇尔滴定法的一个版本或变型，用于测定样品中水分或湿气的含量。
[0025]
下面对上述中的每一者进行更详细的描述。
[0026]
卡尔
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费歇尔滴定的类型：
[0027]
通常，有两种方法用于执行卡尔
·
费歇尔滴定法。第一种方法被称为容量卡尔
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费歇尔滴定法。在该滴定法中，样品中水分含量的测定是基于用于水分转化的试剂的量或体积。在该滴定法中，在滴定开始之前将样品溶于溶剂中。加入试剂，直至水分被除去。
[0028]
第二种方法被称为库仑卡尔
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费歇尔滴定法。在该滴定法中，在滴定池中将试剂与溶剂混合。当把样品引入到滴定池中并溶解时，通过感应电流来释放试剂。水分转化所需的电流量是样品中水分含量的决定因素。库仑卡尔
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费歇尔滴定法的一个优点是能够准确地测量出少量的水分含量(例如：低至0.1微克(μg)的水分)。下面对各种滴定法进行了更详细的描述。
[0029]
试剂组合物：
[0030]
该方法包括提供试剂组合物的步骤。术语“试剂”和“试剂组合物”可在下文中另选地使用，并且均是指本公开的试剂组合物。该试剂组合物可被另选地描述为“卡尔
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费歇尔试剂”。该试剂组合物可以是单组分试剂组合物或双组分试剂组合物。该试剂组合物用于对其中包含一定量的水的样品进行滴定。例如，该试剂组合物可用于上述卡尔
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费歇尔方法，例如容量滴定或库仑滴定。例如当用于库仑滴定中时，该试剂组合物可被描述为滴定溶液。在容量滴定中，例如在单组分或双组分试剂组合物中，本公开的试剂组合物可充当溶剂并且可在其中包含溶剂，诸如醇。
[0031]
在一个实施方案中，该试剂组合物包含(1)二氧化硫或其衍生物，(2)咪唑衍生物，(3)醇，以及(4)至少一种氨基酸，该至少一种氨基酸以基于试剂组合物的总重量计大于零且至多约10重量％的量存在。此外，该咪唑衍生物与该二氧化硫或其衍生物的摩尔比大于1∶1。在另一个实施方案中，该试剂组合物包含上述组分(1)
‑
(4)和碘(i2)。该试剂可为上述化合物、基本上由上述化合物组成或由上述化合物组成。
[0032]
术语“基本上由......组成”可描述不含一种或多种胺(例如pk
a
大于6的胺，例如任选取代的脂族、环状、杂环或芳族胺(诸如吡啶及其衍生物)、三烷基胺(诸如三甲胺、三乙胺、三正丙胺、三正丁胺)、n，n
‑
二甲基乙胺、n，n
‑
二乙基甲胺、n，n
‑
二甲基正丁胺以及n，n，n
′
，n
′‑
四甲基乙二胺、咪唑、1
‑
甲基哌啶、1
‑
乙基哌啶、1，2
‑
二甲基吡咯烷、1
‑
甲基吡咯烷、n
‑
乙基吗啉、n
‑
甲基吗啉以及它们的组合)的实施方案。
[0033]
术语“基本上由......组成”可另选地描述不含一种或多种可溶性碘化物(诸如碘化钠、或有机阳离子的碘化物(诸如四丁基碘化铵、咪唑碘化氢或三甲胺碘化氢))和/或解离有机盐(诸如，例如四丁基氯化铵、二乙醇胺溴化氢、胍盐(诸如苯甲酸胍))和/或它们的组合的实施方案。该试剂组合物可包含或不含咪唑本身。该试剂也可以包含或不含氮碱，例如：盐类或羧酸类，例如四甲基乙酸铵、三甲基乙酸铵、苯甲酸四丁基铵、丙酸乙酸锂、丙酸、丁酸、苯甲酸、缓冲物质(例如，二乙醇铵苯甲酸盐或咪唑鎓乙酸盐)或它们的组合。
[0034]
术语“基本上由.....组成”可另选地描述不含二氧化硫衍生物、或不含二氧化硫、或不含咪唑、或不含咪唑衍生物的氢碘化物(诸如本文所设想的任何咪唑衍生物的氢碘化物)等的实施方案。
[0035]
该试剂组合物还可不含非质子溶剂，包括但不限于：醚类(诸如二异丙基醚、二丁基醚、二氧杂环己烷、四氢呋喃)；腈类(诸如乙腈)、酯类(诸如乙酸乙酯、丙酸乙酯、乙酸异丁酯、乙酸正丁酯、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、丁内酯)、卤代烃类(诸如氯仿、四氯化碳、1，2
‑
二氯丙烷、亚甲基氯)、酰胺类(诸如二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺)、n
‑
甲基吡咯烷酮、酮类(诸如丙酮、甲基乙基酮、二乙基酮、环己酮、甲基环己酮)、碳酸乙烯酯、乙酰丙酮以及其他非质子溶剂(诸如例如二甲基缩醛)。在一个实施方案中，非质子溶剂选自乙腈、碳酸丙烯酯、乙酸乙酯、四氢呋喃、二氧杂环己烷、二甲基甲酰胺或二氯甲烷以及它们的组合。在另一个实施方案中，非质子溶剂选自环状和非环状碳酸酯类、醚类、酯类、卤代烃类、酰胺类、腈类、酮类、乙二醇醚类以及它们的组合。在另一个实施方案中，非质子溶剂选自乙腈、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯以及它们的组合。在另一个实施方案中，非质子溶剂选自乙腈、碳酸丙烯酯以及它们的组合。在一个实施方案中，非质子溶剂是乙腈。在另一个实施方案中，非质子溶剂是碳酸丙烯酯。在其它实施方案中，非质子溶剂可以是咪唑的纯(液态)衍生物，如本文所述的任何衍生物。可以设想，该试剂组合物可以不含上述非质子溶剂中的一种或多种非质子溶剂，或者可以包含基于试剂的总重量计小于5重量％、4重量％、3重量％、2重量％、1重量％、0.5重量％或0.1重量％的上述非质子溶剂中的一种或多种非质子溶剂。在各种非限制性实施方案中，还可以设想，上述这些值之间并包括这些值的所有值和值的范围均明确地设想用于本文。
[0036]
试剂组合物也可不含取代的脂族、环状、杂环或芳族胺(诸如吡啶及其衍生物)、三烷基胺(诸如三甲胺、三乙胺、三正丁胺)、n，n
‑
二甲基乙胺、n，n
‑
二乙基甲胺、咪唑、n
‑
乙基吗啉、n
‑
甲基吗啉、1
‑
甲基哌啶、1
‑
乙基哌啶、1
‑
甲基吡咯烷、以及它们的组合。
[0037]
在本说明书通篇中，术语“不含”可描述基于试剂组合物的总重量计小于5重量％、4重量％、3重量％、2重量％、1重量％、0.5重量％或0.1重量％的化合物。或者，“不含”可以指化合物的量为0重量％，即完全不含该化合物。
[0038]
二氧化硫/二氧化硫衍生物
[0039]
回顾参考，二氧化硫在本领域中已知为so2。如本领域的技术人员所理解的，术语“其衍生物”描述了在卡尔
·
费歇尔滴定法中与二氧化硫作用相同或基本上相似的化合物。例如，可以使用的衍生物包括但不限于：还原剂，即亚硫酸盐类(例如，亚硫酸二甲酯、亚硫酸二乙酯以及它们的组合)。
[0040]
在另一个实施方案中，二氧化硫或其衍生物以约0.05摩尔/升试剂至约5摩尔/升试剂的量存在。在其他实施方案中，二氧化硫或其衍生物以约0.05摩尔/升试剂至约1摩尔/
升试剂、约0.1摩尔/升试剂至约1摩尔/升试剂或约0.1摩尔/升试剂至约0.5摩尔/升试剂的量存在。在其他实施方案中，二氧化硫或其衍生物以基于所述试剂组合物的总重量计约6重量％至约10重量％，例如约6重量％、7重量％、8重量％、9重量％或10重量％的量存在。在各种非限制性实施方案中，还可以设想，上述这些值之间并包括这些值的所有值和值的范围均明确地设想用于本文。
[0041]
咪唑衍生物：
[0042]
咪唑衍生物具有以下结构：
[0043][0044]
其中r、r1和r2中的每一者独立地为氢原子、苯基基团、取代的苯基基团、具有1至6个碳原子的第一烃基基团或者在至少一个位置处被杂原子间断的具有1至6个碳原子的第二烃基基团。在该结构中，r、r1和r2不能都是氢原子，因为这样的话该结构将会是咪唑本身。在各种实施方案中，第一烃基基团具有1、2、3、4、5或6个碳原子。第二烃基基团也可以独立地包含1、2、3、4、5或6个碳原子，其中在该基团的链中的一个或多个点处，杂原子包括但不限于氮、氧、磷、氯、溴或碘。此外，r1和r2中的每一个可以位于环上的任意一点。在另一个实施方案中，r、r1和r2中的每一者独立地是氢原子或甲基、乙基或丁基基团，前提条件是r、r1和r2不都是氢原子。在一个实施方案中，咪唑衍生物是2
‑
乙基咪唑。
[0045]
在各种实施方案中，咪唑衍生物相对于二氧化硫或其衍生物以上述的量存在于该试剂组合物中。在其他实施方案中，咪唑衍生物以约0.5摩尔/升试剂至约5.5摩尔/升试剂、或约0.5摩尔/升试剂至约5摩尔/升试剂、或约0.5摩尔/升至约2.5摩尔/升试剂的量存在。在其他实施方案中，咪唑衍生物以反映咪唑衍生物与二氧化硫或其衍生物的上述大于1∶1的摩尔比中的一个或多个摩尔比的量存在。例如，无论二氧化硫或其衍生物在试剂中的摩尔数是多少，咪唑衍生物都可以以大于1∶1的摩尔数存在，例如以上述比率中的任何比率或者当过量使用时例如作为溶剂存在。在各种非限制性实施方案中，还可以设想，上述这些值之间并包括这些值的所有值和值的范围均明确地设想用于本文。
[0046]
咪唑衍生物与二氧化硫或其衍生物的摩尔比：
[0047]
该试剂组合物通常包含的咪唑衍生物与二氧化硫或其衍生物的摩尔比大于1∶1。换句话说，本公开没有采用咪唑衍生物与二氧化硫或其衍生物的1∶1摩尔比。在各种实施方案中，咪唑衍生物与二氧化硫或其衍生物的摩尔比为约1.5∶1、约2∶1、约2.5∶1、约3∶1、约3.5∶1、约4∶1、约4.5∶1、约5∶1、约5.5∶1、约6∶1、约6.5∶1、约7∶1、约7.5∶1、约8∶1、约8.5∶1、约9∶1、约9.5∶1、约10∶1、约10.5∶1、约11∶1、约11.5∶1、约12∶1、约12.5∶1、约13∶1、约13.5∶1、约14∶1、约14.5∶1、约15∶1、约15.5∶1、约16∶1、约16.5∶1、约17∶1、约17.5∶1、约18∶1、约18.5∶1、约19∶1、约19.5∶1或约20∶1。在各种实施方案中，如果使用液态咪唑衍生物，则摩尔比可以远高于20∶1(例如，30∶1、40∶1或50∶1)或者甚至更高。在一个实施方案中，咪唑衍生物与二氧化硫或其衍生物的摩尔比大于2∶1。在另一个实施方案中，咪唑衍生物与二氧化硫或其衍生物的摩尔比大于5∶1。在又一个实施方案中，咪唑衍生物与二氧化硫或其衍生物的摩尔比为约14∶1。此外，可以设想该试剂组合物可包含“大于”上述比率中的任何比率的量，
例如“大于”约2∶1、大于约2.5∶1等。在各种非限制性实施方案中，还可以设想上述值之间并包括这些值的所有值和值范围均明确地设想用于本文。
[0048]
醇：
[0049]
该试剂组合物还包含醇。使用卡尔
·
费歇尔方法的水测定对大多数醇没有问题。醇易溶于常见的卡尔
·
费歇尔工作介质中。仅具有极长链的醇需要加入增溶剂。副反应是不可预期的。因此，本文可使用卡尔
·
费歇尔滴定领域中已知的任何醇。通常，醇是甲醇、乙醇、或它们的组合。另选地，醇可以是任何长度的烷基醇，即r
‑
oh，其中r是在直链、支链或环状基团中具有例如1至10个、2至9个、3至8个、4至7个、或5个或6个碳原子的烷基基团。在各种非限制性实施方案中，还可以设想，上述这些值之间并包括这些值的所有值和值的范围均明确地设想用于本文。
[0050]
醇的量没有特别限制，并且可以基于该组合物的总重量计约60重量％至约80重量％、约65重量％至约75重量％、约75重量％至约80重量％、约70重量％至约80重量％、约60重量％至约70重量％、或约65重量％至约70重量％的量存在。在各种非限制性实施方案中，还可以设想，上述这些值之间并包括这些值的所有值和值的范围均明确地设想用于本文。
[0051]
至少一种氨基酸：
[0052]
该组合物还包含至少一种氨基酸，例如作为滴定添加剂。术语“至少一种”意指可使用一种或多于一种氨基酸。例如，可使用两种或更多种氨基酸的组合。氨基酸不受特别限制并且可为本领域中已知的任何氨基酸。术语“氨基酸”通常描述包含胺(
‑
nh2)和羧基(
‑
cooh)官能团以及每种氨基酸所特有的侧链(r基团)的有机化合物。如本领域所已知，存在约500个天然存在的氨基酸是已知的。这些氨基酸可根据核心结构官能团的位置分类为阿尔法
‑
(α
‑
)、贝塔
‑
(β
‑
)、伽马
‑
(γ
‑
)或德尔塔
‑
(δ
‑
)氨基酸。它们可另选地关于极性、ph水平和侧链基团类型(脂族、无环、芳族、含羟基或硫等)进行描述。该至少一种氨基酸可以“l”或“d”形式存在，或作为两种形式的混合物存在。
[0053]
在各种实施方案中，本公开的至少一种氨基酸是脯氨酸。脯氨酸是包含α
‑
氨基基团、α
‑
羧酸基团和侧链吡咯烷的蛋白质生成氨基酸，将其分类为非极性(在生理ph下)脂族氨基酸。另选地，也可使用脯氨酸衍生物。这些脯氨酸衍生物可以是本领域中已知的任何脯氨酸衍生物，包括但不限于羟基脯氨酸、烷基化脯氨酸，其中烷基基团在直链、支链或环状基团中可具有例如1至10个、2至9个、3至8个、4至7个、或5个或6个碳原子。此外，羟基和/或烷基基团可存在于脯氨酸中的任何原子处，即任何位置处。在其他实施方案中，可使用的脯氨酸衍生物包括烷基化脯氨酸(诸如甲基化脯氨酸)、苄基脯氨酸、羟基脯氨酸等。该至少一种氨基酸可以是脯氨酸和/或其任何衍生物或由脯氨酸和/或其任何衍生物组成。在各种非限制性实施方案中，还可以设想，上述这些值之间并包括这些值的所有值和值的范围均明确地设想用于本文。
[0054]
该至少一种氨基酸通常以基于试剂组合物的总重量计从大于零直至约10重量％的任何量存在于试剂组合物中。术语“从大于零......的任何量”通常是指基于试剂组合物的总重量计的任何正量，例如约0.001重量％、约0.005重量％、约0.01重量％、约0.05重量％、约0.1重量％、约0.5重量％或更大的重量百分比。在其他实施方案中，基于该组合物的总重量计，该至少一种氨基酸以约0.1重量％至约2重量％、约1重量％至约2重量％、约1
重量％至约5重量％、约5重量％至约10重量％、约0.1重量％至约1重量％、约0.1重量％至约0.5重量％、约0.2重量％至约0.5重量％、约0.2重量％至约0.4重量％、约0.2重量％至约0.3重量％、约0.3重量％至约0.4重量％、约0.3重量％至约0.5重量％、约0.4重量％至约0.5重量％等的量存在。在一个实施方案中，该至少一种氨基酸以基于试剂组合物的总重量计大于零并且至多约5重量％、7.5重量％、10重量％、12.5重量％或甚至15重量％的量存在。例如，当用于甲醇中时，氨基酸可以至多约15重量％的量存在。在各种非限制性实施方案中，还可以设想，上述这些值之间并包括这些值的所有值和值的范围均明确地设想用于本文。
[0055]
cmr物质
[0056]
通常，本公开的试剂组合物不含cmr物质，如各种政府或私人机构所定义的，cmr物质是致癌、诱变或生殖毒性(cmr)的物质。全球协调系统(globally harmonized system，ghs)是主管机构可以从其中选择适当的协调分类和通信元件的框架，它可以用于确定化学物质或混合物的危险的性质和相对严重程度。因此，在各种实施方案中，试剂组合物不含一种或多种由ghs分类在以下类别中的cmr物质：类别1a：基于人类证据已知的人类致癌物(h340)、诱变剂(h350)或生殖毒性剂(h360)；类别1b：基于动物研究推测的人类致癌物(h340)、诱变剂(h350)或生殖毒性剂(h360)；和/或类别2：基于来自动物研究或/和人类的有限证据怀疑的致癌物(h341)、诱变剂(h351)或生殖毒性剂(h361)。例如，试剂组合物通常不含咪唑。在本说明书通篇中，术语“不含”可描述基于试剂组合物的总重量计小于5重量％、4重量％、3重量％、2重量％、1重量％、0.5重量％或0.1重量％的cmr物质。另选地，“不含”可指试剂组合物中cmr物质的量是零重量％，即完全不含cmr物质。在各种非限制性实施方案中，还可以设想，上述这些值之间并包括这些值的所有值和值的范围均明确地设想用于本文。
[0057]
试剂组合物的附加实施方案：
[0058]
在一个实施方案中，二氧化硫或其衍生物以约0.05摩尔/升试剂组合物至约1摩尔/升试剂组合物的量存在，咪唑衍生物是2
‑
乙基咪唑并且以约0.5摩尔/升试剂组合物至约5摩尔/升试剂组合物的量存在，至少一种氨基酸以基于试剂组合物的总重量计大于零且至多约5重量％、7.5重量％、10重量％、12.5重量％或15重量％的量存在，并且醇是甲醇和/或乙醇。例如，该至少一种氨基酸可以是脯氨酸。在类似的实施方案中，基于该组合物的总重量计，该至少一种氨基酸以约0.1重量％至约0.5重量％、约0.2重量％至约0.5重量％、约0.2重量％至约0.4重量％、约0.2重量％至约0.3重量％、约0.3重量％至约0.4重量％、约0.3重量％至约0.5重量％、约0.4重量％至约0.5重量％等的量存在。在各种非限制性实施方案中，还可以设想，上述这些值之间并包括这些值的所有值和值的范围均明确地设想用于本文。
[0059]
在另一实施方案中，二氧化硫或其衍生物以约0.05摩尔/升试剂组合物至约1摩尔/升试剂组合物的量存在，咪唑衍生物是2
‑
乙基咪唑并且以约0.5摩尔/升试剂组合物至约5摩尔/升试剂组合物的量存在，至少一种氨基酸以基于试剂组合物的总重量计约0.1重量％至约2重量％的量存在，并且醇是甲醇和/或乙醇。同样，该至少一种氨基酸可以是脯氨酸。在类似的实施方案中，基于该组合物的总重量计，该至少一种氨基酸以约0.1重量％至约0.5重量％、约0.2重量％至约0.5重量％、约0.2重量％至约0.4重量％、约0.2重量％至约
0.3重量％、约0.3重量％至约0.4重量％、约0.3重量％至约0.5重量％、约0.4重量％至约0.5重量％等的量存在。在各种非限制性实施方案中，还可以设想，上述这些值之间并包括这些值的所有值和值的范围均明确地设想用于本文。
[0060]
在又一个实施方案中，试剂组合物由以下物质组成：二氧化硫或其衍生物，该二氧化硫或其衍生物以约0.05摩尔/升试剂组合物至约1摩尔/升试剂组合物的量存在；咪唑衍生物，该咪唑衍生物是2
‑
乙基咪唑并且以约0.5摩尔/升试剂组合物至约5摩尔/升试剂组合物的量存在；至少一种氨基酸，该至少一种氨基酸是脯氨酸并且以基于试剂组合物的总重量计从大于零直至约5重量％、7.5重量％、10重量％、12.5重量％或15重量％的量存在；以及醇，该醇是甲醇和/或乙醇。在类似的实施方案中，基于该组合物的总重量计，该至少一种氨基酸以约0.1重量％至约0.5重量％、约0.2重量％至约0.5重量％、约0.2重量％至约0.4重量％、约0.2重量％至约0.3重量％、约0.3重量％至约0.4重量％、约0.3重量％至约0.5重量％、约0.4重量％至约0.5重量％等的量存在。在各种非限制性实施方案中，还可以设想，上述这些值之间并包括这些值的所有值和值的范围均明确地设想用于本文。
[0061]
在另一实施方案中，试剂组合物由以下物质组成：二氧化硫或其衍生物，该二氧化硫或其衍生物以约0.05摩尔/升试剂组合物至约1摩尔/升试剂组合物的量存在；咪唑衍生物，该咪唑衍生物是2
‑
乙基咪唑并且以约0.5摩尔/升试剂组合物至约5摩尔/升试剂组合物的量存在；至少一种氨基酸，该至少一种氨基酸是脯氨酸并且以基于试剂组合物的总重量计约0.1重量％至约2重量％的量存在；以及醇，该醇是甲醇和/或乙醇。在类似的实施方案中，基于该组合物的总重量计，该至少一种氨基酸以约0.1重量％至约0.5重量％、约0.2重量％至约0.5重量％、约0.2重量％至约0.4重量％、约0.2重量％至约0.3重量％、约0.3重量％至约0.4重量％、约0.3重量％至约0.5重量％、约0.4重量％至约0.5重量％等的量存在。在各种非限制性实施方案中，还可以设想，上述这些值之间并包括这些值的所有值和值的范围均明确地设想用于本文。
[0062]
在另一个实施方案中，试剂组合物用于单组分卡尔
·
费歇尔滴定。该实施方案的试剂组合物包含二氧化硫或其衍生物、如上所述的咪唑衍生物、醇、至少一种氨基酸和碘(i2)，其中咪唑衍生物与二氧化硫或其衍生物的摩尔比大于1∶1。碘(i2)通常以如下文详细描述的量存在。
[0063]
用干经由卡尔
·
费歇尔滴定测定样品中的水量的方法：
[0064]
回顾参考，本公开还提供了用于经由卡尔
·
费歇尔滴定测定样品中的水量的方法。该方法包括以下步骤：提供样品；提供上述试剂组合物；使用该试剂组合物对样品进行滴定。
[0065]
参考提供样品的步骤，样品可以本领域技术人员通常选择的任何形式提供。样品可以是包含水的任何种类的样品。样品中的水分含量不受特别的限制，并且可由本领域的技术人员选择。例如，在库仑滴定中，样品中的水量通常是约0.1μg至约3000μg的水或约20μg至约3000μg的水。在容量滴定中，水量可大大超过3000μg。在其他实施方案中，由于所需的试剂量，因而最大水分含量是由容器的尺寸决定的。样品可以是液体、气体或固体，前提条件是样品中包含一定量的水分。样品通常是其中包含一定量的水分的液体。此外，样品可以通常由滴定领域的技术人员选择的任何量提供。在各种非限制性实施方案中，还可以设想，上述这些值之间并包括这些值的所有值和值的范围均明确地设想用于本文。
[0066]
具体地参考提供试剂组合物的步骤，可以使用任何添加顺序形成/提供试剂组合物。例如，任何总量或部分量的上述组分中的任意一种可与任何总量或部分量的任何其它组分混合。
[0067]
在一个实施方案中，该方法包括用试剂组合物对样品进行滴定的步骤。在一个实施方案中，这被描述为库仑法。在另一个实施方案中，这被描述为容积法。例如，该方法可包括将样品与试剂组合物混合以便可以对样品进行滴定的步骤。在本实施方案中，该方法通常包括提供碘(i2)源的步骤。这通常被描述为容量法。碘源可以是本领域中已知的任何碘源，例如溶于任何合适的溶剂中的固体i2。在各种实施方案中，加入碘的溶液在加入碘后可以具有约1重量％至约10重量％的碘。在库仑法中，可以通过碘化物的阳极氧化来产生碘，从而可以不需要/不使用另外的或外部的碘源。通过采用上述卡尔
·
费歇尔法中的一种，可以对样品进行滴定以测定样品中的水分含量。在各种非限制性实施方案中，还可以设想，上述这些值之间并包括这些值的所有值和值的范围均明确地设想用于本文。
[0068]
例如，任何必需的碘可以被加入，或者可以通过所加入的碘化物的阳极氧化来生成。在该方法中，通常是通过与二氧化硫或其衍生物和水的反应来将加入的或阳极产生的碘还原为碘化物。当不再有水分时，就留下了游离碘。过量的碘可以用于指示终点，例如用于视觉指示或者测光指示。也可以用电化学法(例如，双电位法或双安培法)来指示终点。
[0069]
可以通过将试剂组合物引入到滴定容器中作为溶剂组分来进行容量测定。然后，可以将样品加入到滴定容器中，以便通过引入本公开的含碘的单组分试剂组合物或双组分试剂组合物来滴定水。通常，利用传统上是碘、碱和so2的溶液的单组分试剂组合物的滴定包括：在容器中提供溶剂；将该样品加入到包括溶剂的容器中；以及接着将单组分试剂组合物加入到容器中的样品与溶剂的组合中。本公开的试剂组合物可以在本滴定法中用作溶剂。利用双组分试剂组合物的滴定通常包括：在容器中提供例如含有碱和so2的溶剂，如本公开的试剂组合物。接着通常将样品加入到容器中。最后，接着通常将双组分试剂组合物加入到容器中，以便可以开始滴定反应。
[0070]
例如，可以通过如下方式来进行库仑测定：将试剂组合物的各组分引入到库仑池(诸如分隔的池)中，然后根据池构造，加入样品并通过接通电解电流来进行电解，直到样品中存在的水被转化。
[0071]
在测定样品中的水量之前，可以在空白滴定中去除醇中所含的水(例如，在库仑测定的情况下通过预电解)。在各种实施方案中，例如，如果库仑池需要具有约1ms/cm至约10ms/cm的电导率的试剂，则可能需要加入另外的支持电解液。这些支持电解液可以是可溶性无机盐，例如：四丁基氯化铵、咪唑溴化氢等。
[0072]
为了在容量分析和库仑滴定法中指示终点，可以设想利用双电位指示或双安倍指示。例如，可以用具有已知可再现终点的一种或多种已知化合物掺入试剂组合物和/或样品。可以由本领域的技术人员来选择这些化合物。此外，可以利用一种或多种缓冲剂。
[0073]
实施例
[0074]
根据本公开并作为比较例使用双组份体系执行一系列滴定。结果如下所示。
[0075]
在第一系列实施例中，完成具有10mg/g水的hydranal water standard10.0，编号34849的重复滴定。所用的碱是2
‑
乙基咪唑。所用的醇是乙醇。对不包含任何氨基酸的比较例执行10次单独滴定。还对包含0.23重量％的脯氨酸作为氨基酸的本发明实施例执行了10
次单独滴定。然后计算比较例和本发明实施例两者的标准偏差。如下所示，本发明实施例的标准偏差令人惊奇地优于比较例的标准偏差。如本领域已知的，利用具有kf设备的metrohm titrando 888。滴定类型是容量型的。所存在的so2的量为约8％(w/w)。
[0076][0077]
在第二系列实施例中，完成用于合成的马来酸标准品merck编号8.00380的重复滴定。所用的碱是2
‑
乙基咪唑。所用的醇是甲醇。对不包含任何氨基酸的比较例执行四次单独滴定(滴定1
‑
4)。还对包含0.46重量％的脯氨酸作为氨基酸的本发明实施例执行了五次单独滴定(滴定5
‑
9)。记录完成每次滴定所需的时间量并计算标准偏差。如下所示，本发明实施例的标准偏差令人惊奇地优于比较例的标准偏差。如本领域已知的，利用具有kf设备的metrohm titrando 888。滴定类型是容量型的。所存在的so2的量为约8％(w/w)。
[0078][0079][0080]
包含至少一种氨基酸降低了滴定测量的标准偏差，从而使滴定测量和水量测定更准确。此外，包含至少一种氨基酸减少了执行滴定所需的时间。此外，本公开的试剂组合物
通常不含cmr物质，如本领域已知的，如由各种政府或私人机构所定义的，这些cmr物质是致癌、诱变或有生殖毒性的物质(carcinogenic，mutagenic or toxic to reproduction，cmr)。这增加了该试剂组合物在各种环境中的安全性和可用性。在执行实验的同时，观察到本公开的组合物不具有在例如瓶边缘处结晶的趋势。这与滴定设备组合可为有益的。
[0081]
虽然在前述具体实施方式中已呈现至少一个示例性实施方案，但应当理解存在大量的变型形式。还应当理解，一个示例性实施方案或多个示例性实施方案仅是示例，并且不旨在以任何方式限制范围、适用性或配置。相反，前述具体实施方式将为本领域的技术人员提供一种用于实现示例性实施方案的便利路线图。应当理解，在不脱离如所附权利要求书中阐述的范围的情况下，可对示例性实施方案中描述的元件的功能和布置进行各种改变。