Сорбент для хроматографии

 

Союз Соввтсиих

Социапистичвсиик

Респубпии

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6I ) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 27. 11. 79 (21) 2844222/23-25 (53)M. Кл.

I с присоединением заявки М (23) Приоритет

G 01 М 31/08

1ееулеретеехмх квинтет ссВР иа лелем хзебретений и етхрытнй (53) УДК 543. .544(088.8) Опубликовано 15.05.82. бюллетень М 18

Дата опубликааания описания 18.05.82 (72) АвтоРы С.И. Староверов, П.Н. Нестеренко, Г,В. Лисичкин изобретения и А.А. Сердан

Московский ордена Ленина, ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени государственный университет им. И.В. Ломоносова (71) Заявитель

1,54) СОРБЕНТ ДЛЯ ХРОИАТОГРАФИИ

Изобретение относится к приготовлению сорбентов и может быть широко использовано для разделения и анализа различных веществ методом хроматографии.

Известны полимерные сорбенты," содержащие карбоксильные группы, связанные с полимерным каркасом.

Однако из-за низкой кинетики сорбции и различной набухаемости гранул полимера в зависимости от состава элюента такие сорбенты не нашли широкого применения в современной хроматографии.

Эти недостатки исчезают при исполь" зовании минеральных-сорбентов, химически модифицированных органическими соединениями.

Наиболее близким к предлагаемому сорбенту по технической сущности и достигаемому результату является. сор: бент, представляющий собой кремнезем с химически привитыми к его- поверхности карбоксильными группами (1).

Недостатками данного сорбента является невоспроизводимость свойств сорбента, связанная с многостадийностью получения сорбента и жест-костью проведения синтетических реакций; полуфункциональная неоднородность. поверхности сорбента (помимо карбоксильных rpynrl, на поверхности данного сорбента имеются хлорметиль" ные и нитрильные группы); низкая сорбционная емкость сорбента, составляющая 0,3 группы на нм или 15

° 10 .моль/г для кремнезема с удельной поверхностью 300 м /г; низкая плотность прививки органического мо" дификатора, обусловленная наличием в молекуле модификатора фенильных групп

51 - (СН ), - О - CH COOH что не дает возможности эффективно использовать данный сорбент в обращенно-фазном варианте жидкостной хроматографии.

3 9282

Цель изобретения - расширение облас и применения сорбента за счет повышения плотности прививки молекул модификатора на поверхность кремнезема, повышение сорбционной емкости 5 сорбента и однородности его поверхности.

Поставленная цель достигается сорбентом, представляющим собой гранулы кремнезема, к поверхности которых . щ привиты функциональные группы

- (СН )„,СООН при следующем составе сорбента,мас.3;

Функциональные группы 9-27

Кремнезем 7,3" 91 15

Изобретение поясняется примерами, синтеза сорбента„описанием его свойств и хроматограммой разделения органических оснований и нуклеозидов.

Предлагаемый сорбент получают обработкой предварительно активированного и высушенного кремнезема с модификатором общей формулы .

CO)Si(СН< ).® COOCHg в среде абсолютного ксилопа последующим гидролизом сложноэфирных групп до карбоксильных водным раствором серной кислоты.

Уменьшение содержания модификатора нин<е 9i ведет к неполному модифицированию поверхности кремнезема, ухудшению селективности и потере ем- . кости, При увеличении содержания модификатора выше 274 ухудшается массообмен, что отрицательно сказывается на эффективности.

П р и и е р 1. Синтез сорбента.

10 г силохрома с удельной поверхностью 115 м /r, предварительно высушенного под вакуумом при 180 С в те" чение 5 ч, помещают в колбу на 250 мл ю и заливают 100 мл абсолютного ксилола. Затем добавляют 3 мл метипового эфира трихлорсилилундекановой кис" лоты и 5 мп сухого пиридина. Реакционную смесь перемешивают 8 ч при

140вС. Продукт реакции промывают су" хим бенэолом, эфиром, ацетоном по

300 мп каждым.,Затем промывают 500 мл подкисленной воды. Полученный сорбент заливают избытком смеси концентрированная серная кислота - вода 1;1 и нагревают при перемешивании при 90 С .5 ч. Полученный сорбент промывают водой и ацетонам и сушат 3 ч при

180ОC под вакуумом.. Анализ на содержание углерода показывает значение

5,38, что соответствует 9,24 привитого органического модификатора.

Пример 2. Синтез сорбента.

Синтез сорбента проводят аналогично примеру. 1, только первую стадию ведут без пиридина в течение 18 ч.

Анализ на углерод дает значение

5,253 С, что соответствует 94 привитого органического модификатора.

Пример 3. Синтез сорбента.

Синтез проводят аналогично примеру 1, но вместо силохрома берут, 10 г силикагепя КСК-2 и 10 мп метилового эфира 11-трихлорсилилундекановой кислоты (удельная поверхность КСК-2

274 м<1/г, диаметр пор 100- 140 А) .

Анализ сорбента на углерод дает значение 10,53 С,.что соответствует 183 привитого органического модификатора.

Пример 4. Синтез .сорбента.:

Синтез сорбента проводят аналогично примеру 1, но вместо кремнезема .марки силохром берут силикагель

Силасорб - 600 с удельной поверхностью 500»550 м /r и диаметром пор

50-70 А. На .10 r силикагепя берут

12 мп метилового эфира И -трихлорсилилундекановой кислоты. Анализ сорбента на углерод дает значение

l3,33 С, что соответствует 233 привитого органического модификатора.

Пример 5. Инфракрасные спектры образцов сорбентов.

Исследование сорбентов с помощью метода ИК-спектроскопии показывает наличие в спектре образцов полосы поглощения в области l740 см ", соответствующей колебаниям карбонильной группы, и двух полос поглощения в области 2850-2950 см " и 1440- 1480 см которые соответствуют С-Н колебаниям.

П р и. м е р 6. Данные титриметри= ческого анализа сорбентов.

Содержание карбоксильных групп определяют методом потенциометрического титрования сорбентi< 0,1 M,ðàñòâoðîì гидроксида натрия в присутствии 1 M раствора нитрата натрия. Концентрация карбоксильных групп составляет для всех сорбентов 1,8 групп/нм, что соответствует 3-10 . моль/г для сор-4 бента на основе силохрома, 9.

10 ", моль/г для сорбента на основе

КСК"2 и 1,6 моль/г дпя сорбента на основе Силасорба-600.

Пример 7. Термическая устойчивость сорбентов.

Дериватограммы полученного сорбента показывают, что сорбент устойчив вплоть до температуры 320 С, о

5 928222 . 6

Пример 8. Селективность сор", оснований и нуклеозидов, чего не удабентов к ряду органических основа- ется сделать на известных сорбентах. ний. Пример 9, Сорбционные свойст-.

Коэффициенты селективности для ва сорбентов. ряда оснований и .нуклеозидов на пред" g Ниже приведен ряд ионов по воэрас" л агаемом сорбенте (1) и на известном . танию степени сродства к сорбенту:

+ <б < б б (о с сорбенте (2) приведены в.таблице. Li c йа сКб(Са < Ва (Sr (Ге (Со

Подвижная фаза 0,2 И HqHgPO, pH 3., ССи б C Dy (ТЬ < ЕиЭ . Данные пое е

Вещество

Коэффициенты селективности на сорбенте

Р пп

Известном

Предлагаемом

-2,99

3,21

1 Аденин

2 Цитозин

3 Урацил!

4 Тимин

5 Гуанин

6 Теофиллин

7 Аденозин

8 Уридин Формула изобретения

Из таблицы видно, что за счет бо" лее высокой поверхностной концентрации карбоксильных групп на предлагаемоМ сорбенте удается значительно улучшить селективность для неразрешаемых на известном сорбенте пар: и 6, 3 и 8, 4 и 5. Повышение однородности поверхности сорбента пРи-, водит к повышению симметричности пиков и увеличению эффективности (до

32000 т.т./м). Все это дает возможность полностью разделить смесь ряда

Об 51

0 7

0,59

3,65

2,81

0,44

0;46

0 58

0,51

3,02

2,60

0,43 лучены из рН зависимостеи соответст»

10 вующих ионов при 503 сорбции. Анализ на ионы Li+, йа+, К+, Са, Ва +, Sr + проводят на атомно-абсорбционном спектрофотометре С-302; на ионы Dy3, 3б

Tb, Eu проводят люминесцентным

1s методом на установке, собранной на базе спектрографа ИСП-51 с Фотоэлектронной приставкой ФЭП-1. Анализ на ионы Fe Со, Си - .проводят с

4-пиридилазорезорцином на спектрофо2о тометре СФ-5 при длине волны 510 нм.

Изучение кинетики сорбции ионов при р температуре 20О С показывает, что равновесие устанавливается за 1-3 мин.

Из приведенных данных следует воэмож1

2s ность использования предлагаемого сорбента для разделения ионов металлов.

Сорбент для хроматографии на основе кремнезема, о т л и ч а юшийся тем, что на поверхность кремнезема привиты функциональные группы -(СН )10 COOH при следующем составе сорбента, мас.3: .. Функциональные группы 9-27

Кремнезем . 73"91 .Источники. информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Asmus P.À., Chow E.L,,Novotny Sorbent modification. - J.Chromatogr. 1976, 123 р. 109.

928222

Составитель f.. Сюткин

Редактор. В. Бобков Текред М. Надь Корректор Г. Огар

««»»«»«»»»»»»« »» » !

Заказ 3227/55. Тираж 883 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делан изобретений и открнтий

113035, Москва, М-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал .ППП "Патент."..r, Ужгород, ул, Проектнал, 4 пПп,патент зд, @PAL " ф ю