Способ получения сорбента для жидкостной хроматографии Советский патент 1992 года по МПК G01N30/48 

(Л

С

Использование: в жидкостной хроматографии для разделения сложных смесей полярных органических веществ. Сущность изобретения: сорбент получают обработкой кремнезема силилирующим агентом при нагревании в среде органического растворителя и дополнительным модифицированием кремнийорганическим модификатором. В качестве силилирующего агента применяют метилвинилдихлорсилан, а в качестве дополнительного модификатора берут силок- сановыйолигомерформулы (С1-.)510}з. где R - радикалы: -СНз: -CeHs; н-СюН21 и реакцию проводят в присутствии инициатора - перекиси , дикумила, причем модификатор и инициатор берут в равных количествах, 2 табл. J

Изобретение относится к жидкостной хроматографии и может быть использовано для разделения сложных смесей при качественном и количественном определении веществ.

Известен способ получения сорбента для хроматографии, заключающийся о том, что обработку кремнеземов проводят гекса- децилтрихлорсилаиом в среде абсолютного органического растворителя при нагревании до температуры кипения последнего и затем дополнительно силанизируют триме- тилхлорсиланом.

Однако данный сорбент не обладает достаточной селективностью для разделения ряда полярных соединений. Сорбент не всегда получается с воспроизводимыми свойствами, поверхность неоднородна.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ получения сорбента для жидкостной хроматографии, заключающийся в том, что силика- гель, высушенный в сушильном шкафу при 200°С обрабатывают алкилхлорсиланом (Се, Сю, CIG) в толуоле, содержащем не более 0,5% воды (2).

После нагревания смеси в присутствии органического основания в течение 3,5 ч при 105°С сорбент промывают бензолом, водно- ацетоновой смесью и высушивают. Затем дополнительно обрабатывают сорбент три- метилхлорсиланом.

Однако сорбент не обладает достаточной селективностью к ряду полярных соединений и имеет низкую воспроизводимость свойств от партии к партии.

Целью предложенного способа является повышение селективности сорбента к полярным веществам, Это достигается за счет

VI XJ (Л

о

о

N)

повышения плотности и равномерности слоя привитой фазы.

Поставленная цель достигается тем, что в способе получения сорбента для жидкостной хроматографии, включающем обработку кремнезема силилирующим агентом при нагревании в среде органического растворителя и дополнительное модифицирование кремнийорганическим модификатором, в качестве силилирующего агента используют ме- тилвинилдихлорсилан, в качестве дополнительного модификатора - силокса- новый олигомер следующей формулы:

Н2ЗЮМСНз(),

где R - радикалы: -СНз, -CeHg, -н-СюН21 и реакцию проводят в присутствии инициатора - перекиси дикумила, причем модифи- катор и инициатор берут в равных количествах.

Предлагаемый способ получения сорбента для жидкостной хроматографии осуществляется в две стадии. На первой стадии проводят силилирование поверхности исходного кремнезема с помощью метилви- нилхлорсилана. Это вещество ввиду высокой активности и малой объемной величины способно давать равномерное покрытие (стационарную фазу) уже на первой стадии. Кроме того, оно содержит сопряженные связи, способные участвовать в дальнейших реакциях, что и используется на второй стадии модифицирования.

Силоксановые олигомеры представляют собой реакционноспособные фрагменты, которые и участвуют в образовании равномерной и плотной структуры привитой стационарной фазы на поверхности сорбента. Реакцию на второй стадии проводят в присутствии перекиси дикумила, которая является инициатором этой реакции. Инициатор и силоксановый олигомер берутся в равных количествах.

При меньшем количестве инициатора реакция или долго не начинается, или проходит не до конца. Большее, чем олигомера, количество инициатора остается в избытке, поэтому нет смысла столько его расходовать, учитывая его высокую стоимость.

Способ реализуют следующим образом.

Предварительно высушенный кремнезем нагревают при слабом кипячении в присутствии толуола и первого модификатора - метилвинилдихлорсилана, затем промывают смесью толуола и метанола.

Во второй стадии к сорбенту добавляют раствор силоксанового олигомара и инициатора и оставляют на несколько часов для

испарения растворителя, затем помещают в ампулу, вакуумируют и запаивают под вакуумом. Затем нагревают несколько часов при разных температурах.

Пример. Юг силикагеля Силасорб600, 5 мкм, сушат в вакууме при 1RO°C, добавляют к нему 00 мл абс. толуола и 10 мл метилвинилдихлорсилаиа, перемешивают и прибавляют 2 мл абс. пиридина. Нагревают

0 при слабом кипячении 2 часа. Промывают затем 30 мл абс.толуола и 200 мл метанол. К 4 г этого сорбента добавляют раствор 0,8 г силоксанового олигомера с фенильным радикалом и 0,8 г перекиси дикумила в 10 мл

5 CHaCte, оставляют стоять для испарения растворителя на ночь, затем помещают в ампулу, вакуумируют при 1 мм рт.ст. и запаивают под вакуумом. Нагревают 2 часа при 70°С, 2 часа при 100°С и 6 часов при 130°С.

0 П р и м е р 2. Сорбент готовят аналогично примеру 1, только вместо силоксанового олигомера с фенильным радикалом используют силоксановый олигомер с метильным радикалом.

5П р и м е р 3. Сорбент готовят аналогично примеру 1, только используют силоксановый олигомер с децильным радикалом.

Полученные сорбенты испытывали на хроматографе Цвет-306 со спектрофото0 метрическим.детектором, длина волны 254 нм. Колонки из нержавеющей стали, длиной 100 мм и внутренним диаметром 1,8; 2 и 2,3 мм; Элюент - ТГФ - вода (4:6); скорость элюента - 0,15 мл/мин, температура ком5 натная.

В таблице представлены данные относительного удерживания ряда веществ с различными функциональными группами на полученных сорбентах в прототипе.

0 Из таблицы видно, что сорбенты с си- локсановой НФ по своей химической природе относятся к гидрофобным сорбентам и имеют одинаковую селективность с сорбентом - прототипом или выше.

5 Для проверки плотности и равномерности покрытия силикагеля неподвижной фазой использовали расчеты симметрии пика диметил-п-толлуидина (ДМПТ) на силикаге- ле С-3 со связанной фазой de (прототип) и

0 предлагаемых сорбентах.

Оказалось, что симметрия пика ДМПТ на предлагаемых сорбентах в 2-3 раза лучше, чем на силикагеле Cie. Это говорит о более плотном и равномерном слое непод5 вижной фазы, пришитой к поверхности силикагеля.

Кроме того, поскольку реакционноспо- собные олигомеры содержат кислородные мостики, то они так же содержатся и а привитой неподвижной фазе. За счет этого возможно использование полученных сорбентов и в прямом варианте ЖХ, где обычно используются неполярные или слабополярные элюенты. Сорбент - прототип (силикагель CIG) не используется в таком варианте ЖХ ввиду очень низкой селективности хроматографической системы. Удерживание полярных молекул на предлагаемых сорбентах происходит в основном за счет их взаимодействия с кислородом неподвижной фазы.

Таким образом, предлагаемый сорбент имеет плотное, равномерное покрытие неподвижной фазы на кремнеземе, что позволяет получать пики с симметрией в 2-3 раза лучше, чем на прототипе, и более высокую селективность.

Формула изобретения Способ получения сорбента для жидкостной хроматографии, включающий обработку кремнезема силилирующим агентом при нагревании в среде органического растворителя и дополнительное модифицирование кремнийоргачическим модификатором

отличающийся тем. что, с целью повышения селективности сорбента к полярным веществам, в качестве силилирующего агента используют метилвинилдихлорсилан, а в качестве дополнительного модификато0 ра - силоксановый олигомер следующей формулы

К25ЮНСНз().

где R - радикалы: -СНз; -CeHs; -н-СюН21 и реакцию проводят в присутствии инициатора - перекиси дикумила, причем модификатор и инициатор берут в равных количествах.

Таблица 1

Таблица 2