Сорбент для хроматографии

 

, Союз Советскин

Социалистических

Республик

ОПИСЛНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (и) 928223 (6E ) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 28.03 ° 80 (21) 2903009/18-25 с присоединением заявки М (23)Приоритет

Опубликовано 15 . 05 .82, Бюллетень 34 18 (53}М. Кн.

G 01 N 31/08 Ьеударстееиьй кепнтет

СССР ао делан наабретеннй н атнрмтнй (53}УДК 543.

° 544(088.8) Дата опубликования описания 18.05.82 (72) Авторы изобретения

С.И, Староверов, А.А. Сердан, А.Ю. Васильков и Г.В. Лисичкин

Иосковский ордена Ленина и ордена Трудового Красного

Знамени государственный университет им» Н..В,". Ломоносова (7E) Заявитель (54) СОРБЕНТ ДЛЯ ХРОИАТОГРАФИИ

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

Известно использование в качестве сорбентов для хроматографии кремнеземов с сорбированным органическим слоем, содержащим сложноэфирные группы (1 .

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

При их использовании в качестве сорбентов для жидкостной хроматографии происходит частичное растворение нанесенного органического слоя, что снижает чувствительность и делает результаты невоспроизводимыми. Постоянное растворение нанесенного слоя резко снижает срок службы таких сорбентов. Значительная толщина .нанесенного слоя не позволяет получать высокоэффективные колонки. В случае газожидкостной хроматографии использование таких сорбентов ограничивается 200 С, что связано с возникнбвением 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 не1О растворимость нанесенного слоя в weентет более высокая термическая стабильность (280-300 С), возможность создания однородного мономолекуляр15 ного покрытия что существенно повыУ шает эффективность хроматографического разделения и делает такие сорбенты более универсальными.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигае" мому результату является сорбент для хроматографии, представляющий собой кремнезем с химически привитыми сложноэфирными группами (2).

3 92822

Недостатками указанного сорбента являются наличие в поверхностном слое сорбента набора Функциональных групп:

С8, ОН, СООФ (Ф-бензил), причем содержание сложноэфирных групп составляет менее 504 всех поверхностных функциональных групп; невоспроизводимость свойств сорбенra, обусловленная многостадийность его получения; привитый слой сорбента - полимерный, что затрудняет массообмен и отрицательно сказывается на эффективности

:хроматографического разделения; наличие в составе органического слоя сорбента двух фенильных радикалов, 15 что отрицательно сказывается при применении сорбента в обращеннофазном варианте хроматографии.

Цель изобретения — получение сорбента для хроматографии на основе 2В кремнезема с химически привитыми функциональными признаками, который по сравнению с известными сорбентами

,позволял бы полу .ать более высокую эффективность и селективность разде- 25 пения.

Поставленная цель достигается сорбентом для хроматографии на основе гранул кремнезема, к поверхности которых химически привиты функциональ- зв ные группы при следующем составе компонентов, мас. 6:

Функциональные группы 10-30

Кремнезем 70-90 4о

Предлагаемый сорбент получают нагреванием предварительно высушенного кремнезема с метиловым эфиром 11-трихлорсилилундекановой кислоты в среде абсолютне =о ксилола с последующей обработкой триметилхлорсиланом.

Уменьшение содержания модифика- . тора ниже 103 ведет к неполному модифицированию поверхности кремнезема и ухудшению селективности. При увеличении содержания модификатора выше 303 ухудшается массообмен, что от- рицательно сказывается на эффективности.

Пример 1. Синтез сорбента.

10 r силохрома с удельной поверхностью 115 м /г, предварительно высушенного под вакуумом при 180 С в те0

3 4 чение 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. Реакциона ную смесь перемешивают 8 ч при 140. С, Продукт реакции промывают сухим бензолом, эфиром, ацетоном по 300 мл каждым. Затем промывают 500 мл подкисленной воды. Сорбент высушивают в те;чение трех часов при 180 С под вао куумом и обрабатывают избытком смеси триметилхлорсилан-гексаметилдисилазан (1:1) 8 ч при температуре кипе" ния смеси. Продукт промывают последовательно сухим бензолом и эфиром и сушат при 180 С под вакуумом 3 ч. о

Анализ на углерод дает значение

5,57:; 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 5,8ь С, что соответствует 10,54 привитого. органического модификатора.

Пример 3. Аналогично примеру 1, но вместо силохрома берут 10 г силикагеля КСК-2 и 10 мл метилового эфира ll-трихлорсилилундекановой. кислоты (удельная поверхность КСК-2

274 м /г, диаметр пор 10-140 A). Анализ сорбента на углерод дает значение 11,43 С, что соответствует 20,61 привитого органического модификатора.

Пример 4. Синтез сорбента проводят аналогично примеру 1, но вместо кремнезема марки силохром берут силикагель Силасорб-600 с удельной поверхностью 500-550 м /г и диа- . метром пор 50-70 А. На 10 г силикагеля берут 10-12 мл метилового эфира 11-трихлорсилилундекановой кислоты. Анализ сорбента на углерод дает значение 14,1 С,. что соответствует

25,5 привитого органического модиФикатора.

Пример 5. Исследование сорбентов с помощью метода ИК-спектроскопии показывает наличие в спектре образцов полосы поглощения в области

1760 см ", соответствующей колебаниям карбонильной группы и двух.полос поглощения в области 2850-2950 см 1 и 1440-1480 см", которые соответствуют С-Н колебаниям.

28223

Формула изобретения

Составитель Л. Жаркова

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

Заказ 3227/55

Тираж 883 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 9

Пример 6. Хроматографические свойства сорбентов в обращенной фазе.

Коэффициенты селективности (cL =

tRz

) ряда веществ на сорбенте, tR

Бензол 1,00

Толуол l,60 м-Ксилол 2,60

Этилбензол 2,74

Хлорбензол 2,10

Анилин 0,42

Бензонитрил 0,44

Фенол 0,29

Бензиловый спирт 0,36

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 х 0,4 см. Размер частиц 8 мкм. Эффективность колонки составляет 4000 теоретических тарелок или 40000 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 высо5 кой селективностью и эффективностью (у прототипа эффективность составляет лишь 500 теоретических тарелок на метр длины колонки) и может быть получен воспроизводимо.

Сорбент для хроматографии Hà ос1> нове гранул кремнезема, к поверхности которых химически, привиты функциональные группы следующего состава, мас.4:

Функциональные группы 10-30

25 Кремнезем 70-90

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Руководство по газовой хроматографии. Под ред. А.A. Иуховицкого. зо М., "Мир", 1969, с. «202.

2, M. Novotny, S.i, Bektesh, K. Grohman. Sorbent modification.

",3. Chromatogr". 83 (1973) 25 (прототип).