Сорбент для хроматографии Советский патент 1982 года по МПК G01N31/08 

(5) СОРБЕНТ ДЛЯ ХРОМАТОГРАФИИ

I

Изобретение относится к приготовлению сорбентов и может быть использовано для разделения и анализа методом хроматогра(5)ии.

Известно использование в качестве сорбентов для .хроматографии кремнеземов с сорбированным органическим слоем, содержащим сложноэфирные группы til. .

Несмотря на то, что такие сорбенты широко применяются на практике, они имеют ряд существенных недостатков.

При их использовании в качестве сорбентов для жидкостной хромётографии происходит частичное растворение нанесенного органического слоя, что снижает чувствительность и делает результаты невоспроизводимыми. Постоянное растворение нанесённого слоя резко снижает срок службы таких сорбентов. Значительная толщина .нанесенного слоя не позволяет получать высокоэффективные колонки. В случае газожидкостной хроматографии использование таких сорбентов ограничивается , что связано с возникновением значительного фонового тока при высоких температурах.

Сорбенты на основе кремнеземов с химически привитыми органическими соединениями обладают рядом преимуществ перед сорбентами с физсорбированным органическим слоем. Это нерастворимость нанесенного слоя в элюентё} более высокая термическая стабильность (280-300с), возможность создания однородного мономолекулярного покрытия, что существенно повышает эффективность хроматографического разделения и делает такие сорбенты более универсальными.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является сорбент для хроматографии, представляющий собой кремнезем с химически привитыми сложноэфирными группами 23. . Недостатками указанного сорбента являются наличие в поверхностном сло сорбента набора функциональных групп С, ОН, СООФ (Ф-бензил), причем содержание сложноэфирных групп составляет менее SO-o всех поверхностных , функциональных групп; невоспроизводи мость свойств сорбента, обусловленная многостадийность его полумения; привитый слой сорбента - полимерный что затрудняет массообмен и отрицательно сказывается на эффективности |хроматографического разделения; наличие в составе органического слоя сорбента двух фенильных радикалов, что отрицательно сказывается при при менении сорбента в.обращеннофазном варианте хроматографии. Цель изобретения - получение сорбента для х|эоматографии на основе кремнезема с химически привитыми функциональными признаками, который по сравнению с известными сорбентами .позволял бы получать более высокую эффективность и селективность раздепения. Поставленная цель достигается сор бентом для хроматографии на основе гранул кремнезема, к поверхности которых химически привиты функциональные группы ОН 1-(СНг),. ОН при следующем составе компонентов, мас.1: . Функциональные группы 10-30 Кремнезем70-90 Предлагаемый сорбент получают нагреванием предварительно высушенного кремнезема с метиловым эфиром 11-три хлорсилилундекановой кислоты в среде aбcoлютнвf o ксилола с, последующей обработкой триметилхлорсиланом. Уменьшение содержания модифика- : тора ниже 10 ведет к неполному модифицированию поверхности кремнезема и ухудшению селективности. При увеличении содержания модификатора в ше 30 ухудшается массообмен, что от рицательно сказывается на эффективности. Пример 1. Синтез сорбента. 10 г силохрома с удельной поверхностью 115 MVr, предварительно высу шенного под вакуумом при 180 С в течение 5 ч, помещают в колбу на 250 мл и заливают 100 мл абсолютного ксилола. Затем добавляют 3 мл метилового эфира трихлорсилилундекановой кислоты и 5 мл сухого пиридина. Реакционную смесь перемешивают 8 ч при , Продукт реакции промывают сухим бензолом, эфиром, ацетоном по 300 мл каждым. Затем промывают 500 мл подкисленной воды. Сорбент высушивают в течение трех часов при 180С под вакуумом и обрабатывают избытком смеси триметилхлорсилан-гексаметилдисилазан (1:1) 8 ч при температуре кипения смеси. Продукт промывают последовательно сухим бензолом и эфиром и сушат при под вакуумом 3 м. Анализ на углерод дает значение 3,57°о С, что соответствует 10,06 привитого органического модификатора. Пример 2. Синтез сорбента. Синтез сорбента проводят аналогично примеру 1, только первую стадию ведут без пиридина 18 ч. Анализ на углерод дает значение 5,81 С, что соответствует 10,5% привитого, органического модификатора. Пример 3. Аналогично примеру 1, но вместо силохрома берут 10 г силикагеля КСК-2 и 10 мл метилового эфира 11-трихлорсилилундекановой. кислоты (удельная поверхность КСК-2 MVr, диаметр пор 10-1)0 А). Анализ сорбента на углерод дает значение 11,4% С, что соответствует 20,6% привитого органического модификатора. Пример Ц, Синтез сорбента проводят аналогично примеру 1, но вместо кремнезема марки силохром берут силикагель Силасорб-бОО с удельной поверхностью 500-350 м /г и диа- j метром пор 50-70 А. На 10 г силикагеля берут 10-12 мл метилового эфира 11-трихлорсилилундекановой кислоты. Анализ сорбента на углерод дает значение. 1, 1% С,, что соответствует 25,5% привитого органического модификатора. П р и мер 5. Исследование сорбентов с помощью метода ИК-спектроскопии показывает наличие в спектре образцов полосы поглощения в области 1760 , соответствующей колеба ниям карбонильной группы и двух.полос поглощения в области 2850-2950 и 1 0-1480 см , которые соответствуют С-Н колебаниям.

Пример 6. Хроматографически свойства сорбентов в обращенной фазе Коэффициенты селективности ( (L

t R гв и ) ряда веществ на сорбенте,

полученном на основе КСК-2 при 50°С и скорости элюента (вода + 25 изопропанола) 1 мл/мин имеют следующие значения:

Бензол1 ,00

Толуол1,60

м-Ксилол 2,60

Этилбензол 2,7

Хлорбензол 2,10

АнилинО,+2

Бензонитрил О ,k

Фенол0,29

Бензиловый

спирт0,3б

Нитробензол 0,77

Из приведенных данных видно, что сорбент проявляет высокую селективность как к членам гомологических рядов, так и к функциональным группам.

Данные получены на колонке 10 X. О, см. Размер частиц 8 мкм. Эффективность колонки составляет +000 теоретических тарелок или 0000 теоретических тарелок на метр длины колонки .

Из приведенных примеров видно, что предлагаемый сорбент позволяет значительно расширить область его

применения за счет эффективного его использования как в прямом, так и в обращенном варианте хроматографии. Он обладает значительно более высокой селективностью и эффективностью (у прототипа эффективность составляет лишь 500 теоретических тарелок на метр длины колонки) и может быть получен воспроизводимо.

Формула изобретения

Сорбент для хроматографии на осове- гранул кремнезема, к поверхности которых химически, привиты функиональные группы

ОН -|1-(СНг),о ООСНз

ОН

следующего состава, мас.%:

Функциональные группы 10-30

Кремнезем70-90

. Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

К. Grohman, Sorbent modification. . Chromatogr. 83 (1973) 25 (прототип) .