АДСОРБЕНТ ДЛЯ ГАЗОХРОМАТОГРАФИЧЕСКОГО РАЗДЕЛЕНИЯ ЭНАНТИОМЕРОВ Российский патент 2016 года по МПК B01J20/29 

Изобретение относится к аналитической химии, в частности к созданию адсорбентов для разделения энантиомеров методом газоадсорбционной хроматографии, с использованием супрамолекулярных сетчатых структур меламина.

Известно несколько адсорбентов для разделения оптически активных молекул. Так, предложен модифицированный кремнезем, имеющий на поверхности определенную функциональную хиральную группу [Авторское свидетельство СССР №833975, кл. C07F 7/18 G01N 31/08, опубл. 30.05.1981]. Установлено, что он может с высокой селективностью разделять энантиомеры валина и изолейцина.

Известен сорбент для разделения оптических изомеров амлодипина методом тонкослойной хроматографии [Патент РФ №2357781, кл. B01D 15/38, опубл. 10.06.2009]. В качестве сорбента применяется силикагель с привитой хиральной фазой. В качестве подвижной фазы применялся органический растворитель, содержащий 4-6 объемных частей 12-20% водного раствора формальдегида, 4-5 объемных частей этанола и 2-3 объемных частей ацетонитрила. Полученная хиральная фаза обладает высокой селективностью к энантиомерам. Однако эти сорбенты дороги в производстве, а методика модифицирования технически сложна.

Наиболее близким к предлагаемому адсорбенту является адсорбент для газохроматографического анализа оптических и структурных изомеров [патент РФ №2356047, кл. G01N 30/02, опубл. 20.05.2009], состоящий из инертного носителя и нанесенного оптически активного соединения, при этом в качестве инертного носителя используют предварительно отмытый минеральной кислотой Chromaton NAW, в качестве оптически активного соединения - хиральный жидкий кристалл децилоксибензилиденамино-2-метилбутилового эфира парааминокоричной кислоты, взятого в количестве 15% от массы инертного носителя, а нанесение оптически активного соединения на инертный носитель проводят предварительно приготовленным раствором оптически активного соединения в хлороформе, далее инертный носитель вносят в приготовленный раствор и удаляют растворитель при медленном нагревании на песчаной бане так, чтобы температура раствора не превышала температуру кипения хлороформа.

Полученный адсорбент способен к разделению энантиомеров с максимальным фактором селективности 1,14.

Недостатком этого адсорбента являются низкие коэффициенты селективности, не позволяющие использовать данный адсорбент для разделения сложных смесей энантиомеров, а также для их препаративного разделения методом газовой хроматографии.

Целью изобретения было создание адсорбента, обладающего высокой селективностью по отношению к энантиомерам.

Поставленная цель достигается в предложенном составе адсорбента для газохроматографического разделения энантиомеров, состоящего из инертного носителя марки Chromaton NAW и нанесенного на поверхность оптически активного соединения, при этом в качестве оптически активного соединения применяется супрамолекулярная структура меламин, взятая в количестве 1% от массы инертного носителя, а газохроматографическое разделение энантиомеров на предложенных выше сорбентах осуществляется в диапазоне температур 50-80°C.

Способность сорбента к разделению энантиомеров связана с формированием в супрамолекулярной структуре меламина гомохиральных доменов.

Количество наносимого оптически активного соединения, равного 1%, связано с необходимостью количественно покрыть всю поверхность инертного носителя меламином.

Полученный адсорбент проявляет селективность к энантиомерам в диапазоне 50-80°C.

Осуществление проверки селективности полученного адсорбента по отношению к энантиомерам проводится с использованием газового хроматографа «Цвет 500М» с пламенно-ионизационным детектором, на колонке длиной 3 м и внутренним диаметром 3 мм. Температура термостата колонки составляла 50-90°C. Объем вводимой пробы 1 мкл.

Фактор селективности рассчитывался по формуле:

где $$V_{R1}^{\text{'}}$$ и $$V_{R2}^{\text{'}}$$ - исправленные удерживаемые объемы разделяемых энантиомеров.

Способ иллюстрируется следующим примером.

В качестве инертного носителя использовался носитель марки Chromaton NAW, в качестве оптически активного соединения - супрамолекулярная структура меламина, взятая в количестве 1% от массы инертного носителя. Нанесение оптически активного соединения на инертный носитель проводят предварительно приготовленным при температуре 60°C 0,1%-ным водным раствором меламина. Инертный носитель вносят в приготовленный водный раствор, перемешивают при температуре 50-70°C до полного испарения воды. Затем адсорбент высушивают при температуре 130°C до постоянной массы. Разделение энантиомеров осуществлялось методом газовой хроматографии при температуре 50-80°C.

Полученный технический результат в виде факторов селективности разделения ментола, камфена, лимонена и камфоры проиллюстрирован в таблице. Параметры разделения энантиомеров ментола, камфена, камфоры и лимонена на предложенном адсорбенте    

Значения факторов селективности на патентуемом образце адсорбента существенно превышают таковые в случае прототипа. Также, дополнительный технический результат связан с сокращением продолжительностью анализа энантиомеров методом газовой хроматографии до 35-125 с.

Таким образом, предложенный адсорбент позволяют разделять энантиомеры за короткое время и с высокой селективностью. Это позволяет использовать их в газовой хроматографии и для нужд препаративного разделения.

Изобретение относится к аналитической химии, в частности к созданию адсорбентов для разделения энантиомеров методом газовой хроматографии. Адсорбент состоит из инертного носителя Chromaton NAW и оптически активного соединения, представляющего собой супрамолекулярную структуру меламина, нанесенную на носитель в количестве 1% от массы носителя. Технический результат: повышение селективности по отношению к энантиомерам, сокращение продолжительности процесса разделения. 1 табл.

Адсорбент для газохроматографического разделения энантиомеров при температуре 50-80°C, характеризующийся тем, что он состоит из инертного носителя Chromaton NAW и оптически активного соединения, представляющего собой супрамолекулярную структуру меламина, нанесенную на носитель в количестве 1% от массы носителя.