Сорбент для разделения диметилпиридинов методом газовой хроматографии

Изобретение относится к сорбенту для газовой хроматографии, который может быть использован для аналитического разделения диметилпиридинов. Заявленный сорбент состоит из твердого диатомитового носителя Chezasorb AW-HMDS, пропитанного 5% силикона ХЕ-60, и тетра(1',7',7'-триметилбицикло[2.2.1]гептано[2',3'-b]пиразинопорфиразина никеля в качестве стационарной фазы. Техническим результатом является повышение структурной селективности сорбента по отношению ко всем изомерам диметилпиридина.1 табл.

 

Изобретение относится к химической промышленности, а именно к получению сорбента, состоящего из твердого носителя и кристаллической стационарной фазы, который может быть использован для аналитического разделения диметилпиридинов методом газовой хроматографии.

Известен сорбент, состоящий из твердого диатомитового носителя Chromaton N-AW и 4-метокси-4'-этоксиазоксибензола в качестве жидкокристаллической стационарной фазы [Егорова, К.В. П,п'-метоксиэтоксиазоксибензол как предпочтительная жидкокристаллическая неподвижная фаза хроматографического фрагмента универсальной системы химического анализа/ К.В. Егорова, Н.Ф. Беляев, М.С. Вигдергауз // Изв. вузов. Химия и химическая технология. - 1985. - т. 28, N6. - с. 3]. Этот сорбент проявляет достаточную селективность по отношению к низкокипящим химическим веществам, в частности к п- и м-ксилолам, но не может быть использован для разделения химических веществ с более высокими температурами кипения, в частности 3,4- и 3,5-диметилпиридинов и других изомеров диметилпиридина.

Известен сорбент, состоящий из твердого диатомитового носителя Chromaton N-AW и 4-бутилокси-4'-формилазобензола в качестве жидкокристаллической стационарной фазы [Кувшинова, С.А. Влияние ассоциативного состояния полярных мезогенов на их мезоморфизм и структурную селективность / С.А. Кувшинова, В.А. Бурмистров, С.В. Блохина, А.В. Шарапова, Д.С. Фокин, О.И. Койфман // XVI Международная конференция по химической термодинамике в России; X Международная конференция по проблемам сольватации и комлексообразования в растворах. - Суздаль, 1-6 июля, 2007. - т II, 4S-500]. Однако этот сорбент проявляет низкую селективность по отношению к высококипящим изомерам, в частности к 3,4- и 3,5-диметилпиридинам (α=1,27).

Известен сорбент, состоящий из твердого диатомитового носителя Chromaton N-AW и 4-цианофенилового эфира 4[4'-(2-гидроксиэтилокси)фенилазо] коричной кислоты в качестве жидкокристаллической стационарной фазы [Фокин, Д.С. Термодинамические свойства и селективность высокотемпературных жидких кристаллов как стационарных фаз в газовой хроматографии /Д.С. Фокин, С.А. Кувшинова, В.А. Бурмистров, С.В. Блохина, О.И. Койфман // Жидкие кристаллы и их практическое использование. - 2009. - Вып. 1 (27). - с. 71-77]. Однако этот сорбент проявляет низкую селективность по отношению к высококипящим изомерам, в частности к 3,4- и 3,5-диметилпиридинам (α=1,30).

Известен сорбент, состоящий из твердого диатомитового носителя Chromaton N-AW и 4-(4-цианофенил)-4'-(4-гидроксигексилокси)-бензилиденанилина в качестве неподвижной фазы [Пат. РФ 2339616, МПК С07С 255/61, С09К 19/22, G01N 30/02. 4-[4-цианофенил]-N-[4-гидроксигексилоксибензилиден] анилин, проявляющий свойства жидкокристаллической стационарной фазы для газовой хроматографии / Кувшинова С.А., Бурмистров В.А., Фокин Д.С., Койфман О.И., Блохина С.В., Ольхович М.В., Шарапова А.В.; заявитель и патентообладатель Иван. гос. хим.-тех. ун-т.; Инст. химии раств. РАН - №2007129415/04; заявл. 31.07.07; опубл. 27.11.08, Бюл. №33]. Однако этот сорбент проявляет низкую селективность по отношению к высококипящим изомерам, в частности к 3,4- и 3,5-диметилпиридинам (α=1,40).

Известен сорбент, состоящий из твердого диатомитового носителя Chromaton N-AW и комплекса никеля с основанием Шиффа, а именно бис(4-гептилоксифенилоксикабонил)салицилаль-N-додецилимин]атоникеля в качестве неподвижной фазы [Ольхович, М.В. Термодинамика растворения немезогенов в жидкокристаллических комплексах меди и никеля с основаниеми Щиффа и n-н-алканоилокси-n'-нитроазоксибензолах: автореферат дисс. … к.х.н. (02.00.04) / Ольхович Марина Васильевна; Институт Химии Растворов РАН. - Иваново, 2000]. Однако этот сорбент проявляет низкую селективность по отношению к 3,4- и 3,5-диметилпиридинам (α=1,40).

Наиболее близким по существу к изобретению является сорбент [Пат. РФ 2557655, МПК C07F 15/04, C07D 487/22, B01J 20/281, G01N 30/02. Никелевый комплекс 5,10,15,20-тетракис[3',5'-ди(2”-метилбутилокси)фенил]порфина, проявляющий свойство стационарной фазы для газовой хроматографии / Бурмистров В.А., Семейкин А.С., Любимова Т.В., Новиков И.В., Литов К.М., Александрийский В.В., Кувшинова С.А., Койфман О.И.; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВПО Ивановский государственный химико-технологический университет. - №2014123800/04; заявл. 10.06.2014; опубл. 27.07.2015, Бюл. №21], который состоит из твердого диатомитового носителя Chromaton N-AW и 5,10,15,20-тетракис[3',5'-ди-(2”-метилбутилокси)фенил]-порфина Ni(II) в качестве стационарной фазы. Это вещество является никелевым комплексом макрогетероциклического соединения. Этот сорбент обладает способностью к разделению высококипящих позиционных изомеров, в частности 3,5- и 3,4-диметилпиридинов, а также и других изомеров диметилпиридина, и может быть использован в газовой хроматографии для анализа смесей гетероароматических соединений.

Основными недостатками этого сорбента являются:

- низкая селективность (α) по отношению к высококипящим изомерам органических соединений, например для 3,5- и 3,4-диметилпиридинов она составляет 1,43;

- низкая селективность при разделении других изомеров диметилпиридина - не выше 4,77.

Техническим результатом изобретения является повышение селективности сорбента по отношению ко всем изомерам диметилпиридина.

Указанный результат достигается тем, что в сорбенте для разделения диметилпиридинов методом газовой хроматографии, состоящем из твердого диатомитового носителя и никелевого комплекса макрогетероциклического соединения в качестве стационарной фазы, согласно изобретению в качестве твердого диатомитового носителя использован Chezasorb AW-HMDS, пропитанный 5% силикона ХЕ-60, а в качестве никелевого комплекса макрогетероциклического соединения использован тетра(1',7',7'-триметилбицикло[2.2.1]гептано[2',3-b]пиразинопорфиразин Ni(II).

Заявленный сорбент позволяет получить следующие преимущества:

- значительно более высокая селективность (α) по отношению к 3,5- и 3,4-диметилпиридинам - 1,90;

- значительно более высокая селективность разделения всех других изомеров диметилпиридина.

Заявленный сорбент позволяет получить следующие дополнительные преимущества:

- заявляемый сорбент содержит тетра(1',7',7'-триметилбицикло[2.2.1]гептано[2',3'-b]пиразинопорфиразин Ni(II), синтез которого осуществляется в две стадии, т.е. значительно короче по времени, значительно проще по аппаратурному оформлению и значительно менее трудоемок по сравнению с синтезом никелевого комплекса 5,10,15,20-тетракис[3',5'-ди(2”-метилбутилокси)фенил]порфина, который входит в состав сорбента-прототипа и получается в четыре стадии;

- для достижения технического результата тетра(1',7',7'-триметилбицикло[2.2.1]гептано[2',3'-b]пиразинопорфиразина Ni(II) по массе требуется в 2 раза меньше по сравнению с количеством никелевого комплекса в сорбенте-прототипе, что позволяет экономить химические реактивы, электроэнергию, воду, трудовые ресурсы и делает заявляемый сорбент значительно дешевле сорбента-прототипа.

Для приготовления сорбента используют следующие вещества:

1. Твердый диатомитовый носитель марки Chezasorb AW-HMDS, пропитанный 5% силикона ХЕ-60 (Chemapol, Чехия).

2. Неподвижная (стационарная) фаза тетра(1',7',7'-триметилбицикло[2.2.1]гептано[2',3'-b]пиразинопорфиразин никеля [Keun, С.J. Synthesis and optical properties of tetrapyrazinoporphyrazines containing camphorquinone group / C.J. Keun, S.B. Hwan, S.K. Hak, Do K. Lee and J.J. Yun // J. Porphyrins Phthalocyanines. - 2009. - Vol. 13. - P. 794-797].

3. Хлороформ ГОСТ 20015-88.

Приготовление сорбента и испытание его селективности методом газовой хроматографии иллюстрируется следующим примером.

Пример. Тетра(1',7',7'-триметилбицикло[2.2.1]гептано[2',3'-b]пиразинопорфиразин Ni(II) в количестве 0,25 г растворяют в 30 мл хлороформа марки ХЧ. Полученный раствор добавляют к 5.5 г твердого диатомитового носителя марки Chezasorb AW-HMDS, пропитанный 5% силикона ХЕ-60, и нагревают на водяной бане при перемешивании до полного испарения растворителя. Для удаления следов хлороформа проводят сушку в течение 12 часов в вакууме при 70°С и остаточном давлении 2 мм рт. ст. Далее сорбент помещают в колонку из нержавеющей стали (1000×3 мм) и кондиционируют 6 ч в потоке гелия при 140°С. Количество никелевого комплекса составляет 5% от массы носителя.

Время удерживания сорбатов измеряют на газовом хроматографе Shimadzu GC-2014 с высокочувствительным пламенно-ионизационным детектором, обеспечивающим регистрацию ионизационного тока в интервале температур от 0°С до 400°С. Хроматограф снабжен программным обеспечением Shimadzu GCsolution Chromatography Data System Version 2.4. При помощи данного программного обеспечения в ходе эксперимента устанавливают и поддерживают с точностью ±0.1°С температуру колонки, испарителя (200°С) и детектора (200°С), расход газа-носителя гелия (30 мл/мин) с точностью 0.1 мл/мин и давление газа-носителя на входе и выходе из колонки с точностью 0.1 кПа, производят регистрацию времени удерживания тестовых сорбатов в хроматографической колонке с точностью 0.1 с, а также расчет площади пика, высоты пика, отношения площади пика к его высоте и числа теоретических тарелок. Ввод проб (не более 0.1 мкл) в хроматографическую колонку осуществляют с помощью системы автоматического закола проб Shimadzu AOC-20i шприцем Shimadzu объемом 10 мкл. ”Мертвое время” удерживания, определенное по пропану, составляет 21 с.

Коэффициент селективности по Херингтону (α) определяют как частное от деления времени удерживания различных изомеров диметилпиридина с учетом ”мертвого времени” удерживания.

Приготовление и испытание сорбента-прототипа, состоящего из твердого диатомитового носителя Chromaton N-AW и 5,10,15,20-тетракис[3',5'-ди-(2”-метилбутилокси)фенил]-порфина Ni(II), проводили аналогично приготовлению и испытанию заявленного сорбента.

В таблице приведены коэффициенты селективности заявляемого сорбента, содержащего твердый диатомитовый носитель Chezasorb AW-HMDS, пропитанный 5% силикона ХЕ-60, и тетра(1',7',7'-триметилбицикло[2.2.1]гептано[2',3'-b]пиразинопорфиразин Ni(II) в количестве 5% от массы твердого носителя, а также сорбента-прототипа, содержащего твердый диатомитовый носитель Chromaton N-AW и 5,10,15,20-тетракис[3',5'-ди-(2”-метилбутилокси)фенил]-порфин Ni(II) в количестве 10% от массы твердого носителя.

Данные таблицы с очевидностью подтверждают, что заявленный сорбент проявляет значительно более высокую селективность по отношению к 3,4- и 3,5-диметилпиридинам и другим изомерам диметилпиридина, что делает возможным его использование в газовой хроматографии в процессах количественного анализа смесей гетероароматических соединений.

Сорбент для разделения диметилпиридинов методом газовой хроматографии, состоящий из твердого диатомитового носителя и никелевого комплекса макрогетероциклического соединения в качестве стационарной фазы, отличающийся тем, что в качестве твердого диатомитового носителя он содержит Chezasorb AW-HMDS, пропитанный 5% силикона ХЕ-60, а в качестве никелевого комплекса макрогетероциклического соединения он содержит тетра(1',7',7'-триметилбицикло[2.2.1]гептано[2',3'-b]пиразинопорфиразин никеля.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к неорганической химии, а именно к нанотрубкам на основе сложных неорганических оксидов, которые могут быть использованы в качестве сорбентов, гетерогенных катализаторов и компонентов композитных материалов фрикционного и конструкционного назначения.

Изобретение относится к извлечению ионов тяжелых металлов сорбцией. Предложен способ модифицирования сорбента, используемого для извлечения ионов тяжелых металлов.

Изобретение относится к технологии получения пористых мембран на основе диоксида циркония, которые могут быть использованы в качестве фильтров для очистки и разделения жидкостей и газов, носителей катализаторов в различных химических процессах.

Группа изобретений относится к продуктам для регулирования влажности в замкнутой среде. Заявленная композиция выполнена в гелеобразной форме и содержит хлорид магния, целлюлозу, выбранную из гидроксипропилметилцеллюлозы и метилгидроксиэтилцеллюлозы, и воду.

Изобретение относится к охране окружающей среды. Предложен сорбент для очистки сточных вод от меди.

Изобретение относится к сепарационным материалам, которые могут быть использованы в ионной хроматографии в качестве сорбентов для определения органических и неорганических анионов, а также в режиме гидрофильной хроматографии для определения полярных биологически активных соединений.

Изобретение относится к многослойным материалам для применения в области легкой промышленности и сельского хозяйства и касается универсального многослойного материала, формирующего систему гибких распределительных каналов для отбора, фильтрации, распределения и отвода текучих сред.

Изобретение относится к сорбентам для газовой хроматографии. Предложенный сорбент состоит из твердого носителя и медного комплекса в качестве стационарной фазы.

Изобретение относится к изготовлению неиспаряемого геттера. Формируют слои материала из первого порошка титан-ванадий, имеющего среднеарифметический размер гранул не более 70 мкм, и второго порошка – из смеси первого порошка титан-ванадий и интеркалированного углерода.

Изобретение относится к способу очистки вредных техногенных газовых выбросов в атмосферу от различных загрязнителей и может быть использовано для нейтрализации токсичных вредных продуктов при очистке промышленных выбросов, продуктов сжигания промышленных и бытовых отходов, а также выхлопных газов бензиновых и дизельных двигателей.

Группа изобретений относится к области синтеза сорбентов, которые, в частности, могут быть использованы в медицине. Заявленный сорбционный материал содержит пористый носитель, функциональные группы на поверхности которого ковалентно связаны с лигандом, способным к образованию прочных комплексов с бактериальными эндотоксинами. Пористый носитель представляет собой гранулы размером от 50 до 900 микрон, выполненные из полимера или сополимера. Носитель получен на основе таких мономеров, как акриловая кислота, метакриловая кислота, акриламид, метакриламид, метил акрилат, метил метакрилат, глицидил метакрилат, винил ацетат, аллиламин, натрия 2-метилпроп-2-ен-1-сульфонат, аллилглицидиловый эфир, дивинилбензол, этиленгликоль диметакрилат, триэтиленгликоль диметакрилат, N,N-бис(метакриламид). Лиганд для связывания бактериальных эндотоксинов является амфифильным органическим соединением, содержащим первичные и вторичные аминогруппы и гидрофобные заместители. Предложен способ получения нового сорбционного материала, а также его использование для очистки водного раствора белка, или водного солевого раствора, или раствора плазмы крови. Изобретение обеспечивает получение новых селективных сорбентов для очистки жидких сред от бактериальных эндотоксинов. 3 н.п. ф-лы, 2 табл., 15 пр.

Изобретение относится к составу твердых сорбентов для обработки воды при загрязнении нефтепродуктами. Предложен способ получения нефтесорбента. Проводят распыление силиконата натрия на диатомитовую крошку, предварительно обожжённую при температуре 600-800°C. После распыления силиконата натрия полученный продукт помещают в полиэтиленовый пакет, герметично закрывают и выдерживают от 17 до 24 часов до полного формирования гидрофобной пленки. Изобретение обеспечивает получение дешевого эффективного сорбента нефтепродуктов. 4 пр., 3 табл.
Изобретение относится к получению сорбентов. Предложен способ получения пористого магнитного сорбента нефтепродуктов. Согласно изобретению проводят синтез моносиликата кальция структуры ксонотлита путем взаимодействия в растворе хлорида кальция и силиката натрия в присутствии силан-силоксановой микроэмульсии с получением гидрофобизированного гидрогеля. В объем гидрогеля вводят предварительно полученную магнитную фазу окислов железа, представленную вюститом и маггемитом. Упомянутая магнитная фаза осаждена избытком гидроксида аммония из смеси растворов солей трехвалентного и двухвалентного железа при соотношении Fe3+/Fe2+, равном 2:1. Полученную смесь выдерживают до образования стабильного гидратированного осадка в виде геля, промывают и сушат. Изобретение обеспечивает улучшение эксплуатационных свойств сорбента. 2 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к аналитической химии, в частности к способу создания энантиоселективных сорбентов. Cпособ заключатся в модифицировании графитированной термической сажи Carboblack С или инертного носителя Inerton NAW супрамолекулярной структурой циануровой кислоты. Модифицирование проводят при 30-60°C в водно-спиртовом растворе при механическом размешивании с интенсивностью 500 rpm. Полученный сорбент подвергают сушке. Изобретение обеспечивает получение сорбента с высокой селективностью при разделении 2-хлорбутана, 2 бромбутана, 2-бутанола и 2 пентанола. 8 пр.

Изобретение относится к получению сорбента для очистки твердых поверхностей и воды от нефти и жидких нефтепродуктов. В качестве исходного сырья берут Каменноярскую опоку Астраханской области, содержащую (%) SiO2 - 86.2; Al2O3 - 4.15; Fe2O3 - 1.56; TiO2 - 0.2; K2O - 1.2; CaO - 1; Na2O до 0.5; MgO до 1. Опоку просушивают при температуре 100°С, дробят, просеивают и отделяют фракции различного размера. Фракция размолотой опоки, рекомендуемой в качестве сорбента, должна содержать 75% частиц размером от 0,001 до 0,1 мм с остаточной влажностью на уровне 2-5%. Изобретение расширяет спектр сорбентов, полученных из природной опоки. 3 табл., 3 пр.

Изобретение относится к охране окружающей среды, а именно к локализации и сбору нефти или нефтепродуктов с водной поверхности. Используют нефтеприемную емкость и впитывающий нефть материал, выполненный в виде губки из пенополиуретана. Губку из пенополиуретана закрепляют на гибкой сетке и прошивают швами в продольном и поперечном направлениях. Сетку с губкой накладывают на пятно разлива и устанавливают посредством вертолета с вертлюгом-токосъемником, с огибающим сетку и с закрепленным с ней гибкими связями основным боновым заграждением меньшего диаметра с наружной стороны гибкой сетки с губкой. Сетку с губкой закрепляют подтягивающими приспособлениями к судну-нефтесборщику. С наружной стороны основного бонового заграждения меньшего диаметра используют дополнительное боновое заграждение большего диаметра, которое прикрепляют по меньшей мере к двум буксирам, выполненным в виде плавучих транспортных средств на пневмопотоке. В качестве движителя применяют нагнетательное устройство в виде импеллера, воздух из сопла которого подают под углом к днищу плавающего средства в виде пневмоканала, создающего гидродинамическую струю высокого давления. Подсоединяют сопло импеллера с возможностью соединения его трубкой с ресивером давления, размещенным на палубе буксира на пневмопотоке. Через трубку с краном его соединяют с полостью бонового заграждения большего диаметра, причем последнее выполнено в виде пневмопровода с соплами, направленными внутрь в сторону ограждаемого основного бонового заграждения меньшего диаметра, связанного с сеткой с губкой. Обеспечивается повышение эффективности и надежности сбора нефти и нефтепродуктов с поверхности воды. 5 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к способам получения сорбентов для очистки воды в системе хозяйственно-питьевого водоснабжения. Способ получения сорбента предусматривает измельчение Каменноярской опоки Астраханской области, которая содержит (%): SiO2 – 86,2, Al2O3 – 4,15, Fe2O3 – 1,56, TiO2 – 0,2, K2O – 1,2, СаО – 1, Na2O до 0,5; MgO до 1. После измельчения опоку просушивают при температуре 150°C, дробят, очищают от пыли, просеивают, выделяют частицы размером от 1 до 8 мм с остаточной влажностью 2-5%. Изобретение расширяет ассортимент сорбентов из природного сырья. 2 ил., 1 табл.

Настоящее изобретение относится к хроматографическим матрицам, включающим лиганды на основе одного или нескольких доменов связывающихся с иммуноглобулином белков, таких как белок A (SpA) Staphylococcus aureus, а также способам их применения. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 9 ил., 4 табл.

Изобретение относится к области охраны окружающей среды и сможет быть использовано для получения гранулированных сорбентов. Целлюлозосодержащие отходы табачно-махорочного производства растительного происхождения в виде табачной пыли смешивают с водной суспензией бентонитовой глины, имеющей соотношение (мас.ч.): бентонитовая глина:вода, равное 3:5. Пластичную массу, имеющую соотношение компонентов (мас.%): табачная пыль - 50-70, глинистая суспензия - 30-50, гранулируют. Гранулы подвергают химической обработке в растворе серной кислоты и термической обработке при температуре 300-750°C. Изобретение обеспечивает получение эффективного сорбента, пригодного для комплексной очистки сточных вод от широкого спектра загрязняющих веществ. 3 табл., 3 пр.

Изобретение относится к области сорбционных процессов и может быть использовано для создания сорбента для золотодобывающей и атомной промышленности, в частности для извлечения благородных, радиоактивных и редких металлов. Способ включает электрохимическую обработку в условиях поляризации электропроводящей подложки в растворе хитозана и выдержку при заданном потенциале с последующей промывкой водой и сушкой материала. Предварительно хитозан обрабатывают ледяной уксусной кислотой, и продукт обработки используют для получения электролита в 20-80 мас.%, уксусной кислоте с концентрацией хитозана 0,1-3 мас.%. Электрохимическое осаждение хитозана на электропроводящую подложку из раствора электролита производят при ее катодной поляризации. Технический результат заключается в получении материала, обладающего высокой сорбционной емкостью, в частности, по отношению к золоту и урану. 15 з.п. ф-лы, 2 ил., 2 табл., 4 пр.

Изобретение относится к сорбенту для газовой хроматографии, который может быть использован для аналитического разделения диметилпиридинов. Заявленный сорбент состоит из твердого диатомитового носителя Chezasorb AW-HMDS, пропитанного 5 силикона ХЕ-60, и тетра(1,7,7-триметилбицикло[2.2.1]гептано[2,3-b]пиразинопорфиразина никеля в качестве стационарной фазы. Техническим результатом является повышение структурной селективности сорбента по отношению ко всем изомерам диметилпиридина.1 табл.

Наверх