Сорбент для газожидкостной хроматографии и способ его получения Советский патент 1982 года по МПК B01J20/06 B01J20/22 

Изобретение относится к способу получения сорбентов и может быть использовано для газожидкостного хроматографического разделения ароматических соединений.

Известны объемно-пористые, хроматографические сорбенты на основе инертного пористого неорганического носителя с поверхностным полимерным покрытием на основе полисилоксанов в качестве жидкой фазы 1,

Недостатком таких сорбентов явля ется их ограниченная термос:тойкость, в результате чего они могут быть использованы только для разделения легколетучих веществ.

Наиболее близким к предлагаемому сорбенту по технической сущности и достигаемому результату являются сорбенты для газожидкостной хроматографии, включающие инертный пористый неорганический носитель и термоплас- тичное полимерное покрытие 2.

В таких сорбентах в качестве термостабильного полимера используют поликетокислоты.

Способ получения этих сорбентов заключается в нанесении на пористые Неорганические носители на основе окислов тугоплавких металлов раствора полимерной фазы и последующей сушке получившегося продукта при 60120°С,

Такие сорбенты не обладают достаточной селективностью при разделении ароматических углеводородов и продуктов их окисления.

Недостаток способа получения этих сорбентов заключается в невозможнос 10ти нанесения терми ески устойчивых полимерных фаз на пористый неорганический носитель.

Целью изобретения является повышение селективности разделения арома15тических азот- и кислородсодержащих соединений.

Поставленная цель достигается тем, что сорбент для газожидкостной хроматографии в .качестве полимерно20го покрытия содержит полиамидоимид следующего строения

( H2) т

LJ А

25

((lH2)

-(ONluCH2n-NHCO- :

-n 6-12; m 5-12,

где X О или 1; при следующем соотношении компонен30тов, вес,%: . Полкамидоймид5-6 Инертный неорганический пористый носитель Остально Поставленная цель достигается также тем, что при осуществлении способа получения сорбентадля газо жидкостной хроматографии, включагаце го контактирование пористого неорга нического носителя с полимерным пок рытием и высушивание полученного продукта, в качестве полимерного по рытия используют олигомерные соли н основе алифатических диаминов и ими докарбоновых кислот, высушивание по лученного продукта ведут сначала при комнатной температуре/ затем пр повышенной в вакууме, после чего продукт обрабатывают для поликонденсации полимерной фазы в инертной атмосфере при 18Q-260-C в течение 4 6ч. . . Отличительным признаком предлага емого сорбента для газожидкостной хроматографии является использовани в качестве полимерного покрытия пол амидоимида следующего строения 0( - oCUQiLcoTiHUH.2W-h (CH2)nj- o ;lIOj j y y j .j,jO. где X О или 1; п- 6-12; т 5-12 при следуквдем соотношении компонентов, вес.%: Полиамидоимид 5-6 НосительОстальное Отличительными признаками предлагаемого способа получения сорбента для газожидкостной хроматографии являются использование в качестве полимерного покрытия олигомерных солей на основе алифатических диаминов и имидокарбоновых кислот, высушивание полученного продукта сначала при комнатной температуре, затем при повышенной в вакууме и последующая его термообработка для поликонденсации полимернЪй фазы в инертной атмос фере при 180-260°С в течение 4-6 ч. Образугацаяся полимерная фаза является термопластичной (температура начала размягчения для полимеров с различным строением элементарного звена колеблется от 100 до 160°С) и достаточно термостабильной (дестру тивный распад начинается при 280 300°С). Разность между температурами размягчения и начала разложения достиг|1ет для некоторых образцов 140 180°С. Это обеспечивает стационарность свойств полиамидоимидных фаз при длительном использовании их при повышенной температуре. Технология способа получения пред лагаемого сорбента заключается в слу дующем, Сначала получают сравнительно низ- комолекулярную (олигомерную) соль, Включающую несколько молекул исходных мономеров, в качестве которых используют алифатические диамины общей формулы (CHQ,) NH,, где n 6-12, и следующие иг/шдокислоты (Jo H CHgUCOOH U) idHyimdooH чш где m 5 - 12. Взаимодействие указанных мономеров проводят при комнатной температуре, прибавляя имидокислоту к вод- . ному раствору диамина. В результате реакции образуется водорастворимая соль, которую наносят в количестве 5-6 вес.% непосредственно из реакционного раствора на пористый неорганический носитель, в частности хроматон N AWHMD5 (с диаметром частип 0,16-0,20 мм). После высушивания проводят поликонденсацию, нагревая сорбент в течение 4-6 ч при 240250°С. Ниже приведены примеры, иллюстрирующие .получение полиамидоимидных сорбентов и испытание их сорбционяых свойств для газожидкостного хроматографического разделения ароматических кислород- и азотсодержащих соединений. Пример 1. 2,00 г (0,01 моль) додекаметилендиамина растворяют в 20 мл воды,затем к раствору при интенсивном перемешивании добавляют 3,75 г (0,01 моль) N-(to-карбоксидекаметилен)амида тримеллитимида(соответствующего формуле 1 при ). 1 мл полученного раствора разбавляют дистиллированной водой до объема 10 мл, смешивают с 5 г хроматона N-AWHMOS и высушивают сначала при комнатной температуре, а затем при. 60°С в вакууме. Носитель с олигомерной фазой подвергают поликонденсации в течение 6 ч при 24Q-250°C в инертной атмосфере. Полученный сорбент, содержащий 5 вес.% полиамидоимидов, загружают в хроматографическую колонку и кондиционируют при 220°С в токе инертного газа в течение 4ч. Пример 2. 1,16 г (0,01 моль) гексаметилендиамина конденсируют с 3,75 г (0,01 моль)М-(oi -карбоксидекаметилен)амида тримеллитимида, реакционный раствор используют для получения сорбента, как описано в примере 1, за исключением того, что термическую поликонденсацию ведут при 250-2бОс в течение 6ч. Пример 3. 1,91 г (О,01 мол тримеллитимида (соответствующего фо муле iTi ) и 2,00 г (0,01 моль) додекаметилендиамина конденсируют по пр меру 1. Продукт реакции используют для получения сорбента, проводя тер мическую поликонденсацию при 240 260С в течение 5ч. Пример 4. 1,91 г-(О,01 мол тримеллитимида и 1,72 г (0,01 моль) декаметилендиамина конденсируют по примеру 1 и используют для получени сорбента. При испытаниях последнего установлено, что он эффективен для разделения продуктов окислительного аммонолиза псевдокумола, дурола и аценафтена. Пример 5. 1г (0,005 моль) додекаметилендиамина растворяют в ,100 мл воды и прибавляют к раствору при перемешивании 1,87 г (О,005 моль N-ы-карбоксидецилтримеллитимидокислоты (соответствующей формуле ij при m 10). К образовавшемуся водному раствору олигомерной соли прибавляют 56 г хроматона N-AWHMDS. Смесь тщательно перемешивают и высушивают сна чала на воздухе, а затем при 60-80°С в вакуум-сушильном 1акафу. Затем сорбент подвергают поликонденсации в ср де аргона при 180-200°С в течение 6 . с последующим подключением вакуумного насоса на 30 мин. Полученный сорбент содержащий 6 вес.% полиамидоимидов, в количестве 5 г загружают в хромато графическую колонну и кондиционируют. Пример 6. Проверяют разделя ющую способность сорбентов, полученных по примеру 5 и способу-прототипу (Полимерное покрытие - 5% поликетокислоты) , при хроматхэграфировании реакционной смеси, полученной при окислительном аммонолизе псевдокумола. Разделяющую способность сорбента испытывают на хроматографе Хром-31 с пламенно-ионизационным детектором и программированным нагревом колонки от 110 до 220°С со скоростью 10°С/мин. Температура испарителя 260°С, давление гелия 0,4 0,5 кгс/см, длина колонки из нержавеющей стали 650 мм, диаметр 4 мм.Проведеннный хроматографический анализ пока;зал, что на предлагаемом сорбенте были идентифицированы 7 продуктов - неизвестное вещество, 2,4-диметш1цианбензол, 3,4-диметилцианбензол, метилтерефталодинитрил (4), неизвестное вещество (5), 1, 2, 4-трицианбенэол и 4-циа фталимид. Время удерживания этих веществ coiтавляет соответственно . 4ЗО , ll25U558 ,18 15 ,21 40, 4ll5. Аналогичный анализ после проведения разделения по способу-прототипу не позволил идентифицировать более двух веществ, время удержания которых значительно меньше, чем на предлагаемых сорбентах. Так, для 4-цианфталимида на поликетокислотах различного строения время удерживания составляет 132, 205 и 255, т.е. почти в 5 раз меньше, чем на сорбентах, описанных в изобретении, что свидетельствует о более высокой селективности последних. Таким образом-, предлагаемый способ получения позволяет получать высоксселсктиБные термостабильные газожидкостные хроматографические сорбенты для разделения ароматических азот- и кислородсодержащих соединений и других смесей. Формула изобретения 1, Сорбент для газожидкостной хроматографии, включающий инертный пористый неорганический носитель и термопластичное полимерное покрытие, отличающийся тем, что, с целью повышения селективности разделения ароматических азот- и кислородсодержащих соединений, в качестве полимерного покрытия сорбент содер;хит полиамидоимид следующего строения ..-l(JH2)rf- 0 J-Qif СО«ниНг) ОШ- ос KH2)m-«(,,()л-..jfH.Jo- де X О или 1; , m ; 5-12, ри следующем соотношении компоненов, вес.%: Полиамидоимид5-6 Инертный неорганический пористый носитель Остальное 2. Способ получения сорбента по . 1, включающий контактирование поистого неорганического носителя с олимерным покрытием и высушивание олученного продукта, отличащийся тем, что в качестве поимерного покрытия используют олигоерные соли на основе алифатических иаминов и имидокарбоновых кислот, ысушивание ведут .сначала при коматной температуре/ затем при повыенной в вакууме, после чего продукт

79560018

обрабатывгдат для поликонденсации по- i, Лурье А.А. Хроматографичеслимерной фазы в инертной атмосферекие материалы. Справочник, м., Хипри 180-2бО°С в течение 4-6 ч.мня, 1978.

Источники информации,2. Авторское свидетельство СССР

принятые во внимание при экспертизе№ 624761, кл. G 01 N 31/08, 1976.