Способ получения сорбента для жидкостной хроматографии

Способ получения сорбента для жидкостной хроматографии

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к сорбемтлм для жидкостной хроматографии и позволяет повысить селективность разделения полярных соединений. Реактор с силикяголем вэкуумируют и добавляют раствор стирола , лаураил пероксида, триэтиленгликольдиметакрилата в бензоле при массовом соотношении компонентов 1:0,05-0,2:0,005- 0,025:0,00025-0,02 соответственно. Смесь перемешивают и нагревают от 20 до 70ПС 20-30 мин. растворитель удаляют под вакуумом в течение 2,5-3 ч. Получают модифицированный сорбент. 2 табл.

CO<03 СО В Г ТС КИ Х

СОЦИЛЛИСгИЧЕСКИХ

РЕспуБпик (я >5 B 01 D 15/08

ГОСУДЛРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<

1,, 1. ( (, (». (2 1) 4772 138/26 (22) 22.12.89 (46) 23.01.92. Бюл. ¹ 3 (71) Дзержинское опытно-конструкторское бюро автоматики Научно-производственного объединения "Химавтоматика" (72) А.Н.Агеев, В.С.Сергеева, Т,Н.Гвоздович, Я.И.Яшин, В.В.Жильцов, B.À.Ïoïîâ и

А.Я.Лазарис (53) 543.544 (088.8) (56) Патент США № 3822530, кл. В 01 О 15/08. 1974.

J.Chromatography, 1983, V. 269. ¹ 3, р.

127-152.

Изобретение относится к хроматографии, преимущественно жидкостной, и может быть использовано для приготовления сорбентов для разделения веществ различной структуры.

Известен способ получения сорбента путем образования на поверхности твердых носителей (например, Хромосорба P. W или

J с величиной зерна 80-100 меш) полимерной пленки при гомо- или сополимеризации мономеров группы винила или винилидина (например, дивинилбензола, дивинилтолуола, дивинилксилола, этиленгликольдиметакрилата) с такими мономерами, как, например, стирол, метилметакрилат, 3-винилпиридин, акрилонитрил, 4-винилпиридин, 2-винилпиридин, N-винилпирролидон, Мономеры предварительно растворяют в алифатических угеводородах, например в гептане, спиртах (2-пентаноле) или в их смесях, Образование полимерной пленки на поÄ.,59ÄÄ 1706662 А1 (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГОРБЕI 1ТА ДЛЯ

ЖИДКОСТНОЙ ХРОМАТОГРАФИИ (57) Изобретение относится к сорбентл< длч жидкостной хроматогрэфии и позволяет повысить селективность разделения полярных соединении. Реактор с силикагелем вакуумируют и добавляют раствор ст <рола, лаураил пероксида, триэтиленгликольдиметакрилата в бензоле при массовом соотношении компонентов 1:0,05-0,2:0,0050,025:0,00025-0,02 соответственно. Сме<: ь перемешивают и нагревают от 20 до 70 "С

20-30 мин, растворитель удаляют под «акуумом в течение 2,5-3 ч. Получают модифиц«рованный сорбент. 2 табл. верхности наполнители после его пропитьi< раствором мономеров в растворителе происходит при 70-85 С в течение 4-24 ч с последующей сушкой до удаления избытка раствора и пропусканием гелия через колонку с наполнителем, имеющим полимерную пленку, при 200 С в течение 2- .0 ч си скоростью 40 мл/мин. Вес полимерной пленки на поверхности не должен превышать 50$ (оптимальный вес 7-20%) общего веса (1).

Однако процесс получения такого сорбента длителен и трудоемок, а получаемый сорбент не обладает достаточной селективностью для качественного разделения веществ с гидрофильными свойствами.

Наиболее близким к предлагаемому является способ получения сорбента с фенильными радикалами на поверхности (Силасорб-фенил), включающий нанесение

1706662 фенилсодержзщесо модификлтора на поверхность кремнезема (2).

Однако полученный этим способом сорбент не обладает достаточной селективностью для разделения полярных молекул.

Цель изобретения — повышение селективности сорбентз к полярным молекулам.

Способ реализуют следующим образом, Б реактор емкостью 1-2 л загружают кремнезем млрки Силасорб с удельной по«,>; <остью300м /г. Реакторс Силасорбом

i„- > уумируют в течение 5 мин до 10 мм рт.ст.

Затем в него загружают предварительно приготовленный раствор компонентов синтеза е 6er

Пример 1. В реактор злсружзют 20 г

Силзсорба, вакуумируют его и заполняют рлстворс>м компонентов синтеза, состоящим из 2,5 г сгирола, 0,24 г лаураил пероксида, 0,02 г триэтиленгликольдиметакрилата в

320 г бензола (1:0,125:0,012:0.001). Смесь перемешивают в течение 5 мин при скорости вращения мешалки 50 об/мин. Реактор с релкционной смесью нагрева>от от 20 до

70 С в течение 25 мин, При постоянном елкуумировании смеси проводят реакцию нанесения полимерной пленки на поверхность е течение 2 ч 40 мин и получают модифицированный сорбент.

Количество углерода в полученном сорбенте составляет 6,5 млс.%, Пример 2. В реактор эасружлют 20 г

Силасорбэ, еакуумируют его и заполняют раствором компонентов синтеза, состоя<> IM иэ 1 г стиролз, 0,1 г лаурлил пероксида.

0,005 г триэтиленгликольдиметэкрилата е

300 г бенэола (1:0,05:0,005.0,000025). Смесь перемешивают 5 6 мин и нагревают от 20 до

70 С в течение 20 мин, Злтем е течение 2, 5 ч проводят реакцию нанесения полимерной пленки на поверхность Силасорба.

Количест ео углерода в полученном сорбенте составляет 3,3 мас.%.

Пример 3. Нз 20 г Силасорба берут раствор компонентов синтеза, состоящий из 4 г стиролэ, 0,5 г ллурлил пероксида, 0.4 г триэтиленсликольд«метзкрилата в 350 г бенэола {1.0,2:0,02 :0,02). Смесь перемешивают Я мин и нагрева>от до 70"С е течение

30 мин, Затем в течение 3 ч про<<с Q«T (>с.,» цию нанесения полимерной пле<>ки, Количество углерода в полу ieiii

5 Пример 4, Отли происходит е течение 20 мин.

Количество углерода в пс>лу«еннс>м сс>рбенте составляет 4,1 млс.%.

10 Пример 5. Отличается о< ro происходит в течение 30 мин.

Количество углерода е полу «.><>

15 Пример 6. Осли«лет<.я о< прим<>рл 2 тем, что реакцию полимеризлции ocyii

Количество yrnepona в иолу ««ном с<>р бенте составляет 5.9 >

20 П р и M е р 7. Отли«;эетг.я о< нр«мерл 2 тем, что peaK«to пс>лимери < >ции ису<цес < еляют в течение 3 4.

Количегтео yrnepop>i в r«>ny <ен>«ч< гс>рбенте составляет 7,5 к<лс %.

25 Пример 8. Отли«ле<ся от ri(irir

Полученный при это>< сopáei« ллсор

30 бэ.

Количество углерода в полу i<>ior< с.. р бенте от 3,3 до 10 мзс.$ геид-.с .льс<еу<.< о том, что, по всей веров<ногти, и<.;>у <лс r. я мономерный слои полис сирольнс>й пл» 1<

35 Количество углерода полу«гено<о гnpбентз колеблется от 3.3 до 10"/

Гlо всей вероятногти пол, <л>с«rin>i!; мерный слои полис<ирольчой пл> нк<

Температурный интервал г,ir (;.> i е д»л

40 паэоне от 20 до 70"С, тлк >;ai ?(> С «><е><>«> тэ температура, при которой <п «><лгтся о(— разовэние полистирольной пгг><

Верхний предел ограни < .>«0 < >л > a> и ри более высокой температур . н > <с i li <г я

45 бурное кипение бенэолл, еыэыл ю .iyчивание пленки и iinc <>е nf>r>a зование по поверхнс.<. и кр-» . -к и

Время нагреелния 20-3,» < ><"об оди мо для установления pne»oi>! .",»» <,>пс,><«д

50 десорбция бензолл с ><ос>и< > - т«>.. ди(< ° цированного кремнезе;лл.

Нагрееание мен е 20 r", < >«пр»с.>д« к полному удалению br.iia<2nл «> ° ул»л < качество сорбентл.

55 Нагрееание более 30 . и i ii»> разно, так кэк iie r>p«r>oä> < сорбентэ.

Полимеризлцс<ю >и<»идч »: ;,;, - 2 5

3 ч, что обеспе«ие; > < ;:: п-.-шного" покрыт> ° я (1< i ° i > i «с" «-н>< остаются непокрытые участки, по об»»яруживается при обработке модифицированного кремнезема растворами щелочи или кислоты: идет растворение кремнезема.

Увеличение времени полимеризации 5 приводит к увеличению массы полистирольной пленки и снижению эффективности.

Количество стирала в реакционнои смеси 0,05-0,2 от массы кремнезема, обеспечивает получение сплошной пленки, При 10 меньшем, чем 0,05 количестве стирала остаются непокрытые модификатором у«астки, Их наличие обнаруживается воздействием кислот и щелочей. Большее, чем 0,2 количество стирола приводит к слипанию модифи- 15 цированных частиц.

Инициирование процесса полимеризации стирола лауроил пероксидом в количе стве менее 0.005 от массы кремнезема затягивает продолжительность синтеза. В 20 случае использования инициатора в количестве более 0,025 от массы кремнезема ухудLUается качество покрытия в резульTàте деструкции полистирольной пленки.

Введение в реакционную массу триэти- 25 ленгликольдиметакрилата в количестве менее 0,000025 ч. снижает степень сшивки пленки, которая в процессе эксплуатации сорбента смывается с поверхности кремнезема. Увеличение его содержания выше 0,02 30 ч. ускоряет деструкцию оболочки.

Пример 9. В табл. 1 представлены данные сравнения предлагаемого сорбента и прототипа. В качестве элюента использовали гексан; скорость элюента 2 мл/мин, 35 колонка 10х0,6 см; температура комнатная; размер частиц сорбента 5-8 мк.

Из табл. 1 видно, что сорбент, полученный предлагаемым способом, превосходит по селективности Силасорб с фенильными 40 группами в 2-5 раз.

Предлагаемый сорбент работает и в обращенно-фазном варианте хроматографии при содержании спирта в воде не более 5, При дальнейшем увеличении процента 45 спирта селектив»»осгь с исто»«»»:1я»»г»»зится недостаточной для кзчес » во>»ного p )ëänë». ния.

В то же время ня Силясорб-фенильном сорбен»е при таком злюенте (водя L1 не более 5ь спирга) большинство веществ практически не выходит, эа исключением бензойной кислоты и фенола. Чтобы поделить представленные вещества на фенильном сорбенте, необходимо увеличить количество спирта до 30-50 ", Отсюда видна и экономическая выгода использования предлагаемого сорб» нтэ. Используя очень доступный, экологич».ски чистый элюент— дистиллированную воду, можно на предлагаемом сорбенте поделить довольно сложные вещества.

В табл. 2 представлены времена удержания и коэффициенты емкости веществ на данном сорбенте при использовании в качестве элюента дистиллировяннои воды.

Из изложенного следует, что сорбент, полученный по предлагаемому способу, па своим характеристикам превосходит и вестный.

Формула изобретения

Способ получения сорбента для жидкостной хроматографии, включающий нанесение на кремнезем фенилсодержащего модификатора, отличающийся тем, что, с целью повышения селективности сорбента к полярным соединениям, в качестве модификатора используют стирал, а нанесение осуществляют путем осаждения

его из бензольного раствора в присутствии лауроил пероксида и триэтиленгликольдиметакрилата с последу»ощим вакуумированием реакционнои смеси, удалением бенэола и нагреванием при 20-70 С в течение 20-30 мин и последующей полимериэацией в течение 2,5-3 ч при массовом соотношении кремнезем:стирал:лауроила пероксид:триэтиленгликольдиметакрилат, равном 1:0.05-0,2:0,005-0,025:0,000025-0,02.

1706662

Таблица 1

Таблица 2

Составитель А. Агеев

Техред М.Моргентал

Корректор А. Осауленко

Редактор С. Пекарь

Производственно-издательский комбинат "Патент". г. Ужгород. ул.Гагарина, 101

3аказ 221 Тираж Подписное

БНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, )K-35, Рэушская наб., 4/5