Способ получения сорбента для хроматографии

Способ получения сорбента для хроматографии

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Соаетских

Социалистических распублик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ п11857860 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 2711,79 (21) 2844224/23-25 (51) М Кп с присоединением заявки М

G 01 Н 31/08

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 230881 Бюллетень М 31

Дата опубликования описания 230881 (53) УДК 543.544 (088. 8) (72) Авторы изобретения

С.M. Староверов, A.A. Сердан, Г. В. Л ва

Московский ордена Ленина и ордена Тр государственный университет им. М. В. ени (71) Заявитель (54 ) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ COPBEHTA ДЛЯ ХРОМАТОГРАФИИ

Изобретение относится к приготовлению сорбентов и может быть исполь- . зовано для хроматографического разделения и анализа веществ.

Известно использование в качестве сорбента для хроматографии кремнезема 13 .

Кремнезем характеризуется рядом существенных недостатков, которые ограничивают область его применения.

Неоднородность поверхности и наличие сильных адсорбционных центров затрудняет и часто делает невозможным хроматографирование полярных и сильно сорбирующихся веществ. В случае жидкостной хроматографии емкостные факторы (коэффициенты извлечения) меняются во времени, что связано с процессами сорбции воды иэ элюента. это осложняет анализ веществ, так 2О как результаты получаются невоспроизводимыми. Кроме того, низкая скорость установления сорбционного равновесия затрудняет использование градиента подвижной фазы, что существенно ограничивает воэможности разде-. ления.

Сорбенты на основе кремнеземов с химически привитым органическим слоем обладают рядом преимуществ перед чис- 30 тым кремнеземом. Следует отметить возможность создания сорбентов с однородной поверхностью, различной полярностью и специфичностью. Скорость установления сорбционного равновесия на таких сорбентах существенно выше, чем у силикагеля, что дает возможность применять градиентное элюирование, расширяя возможности разделения веществ.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является способ получения сорбента, заключающийся в том, что на поверхности кремнезема полимериэуют соединения С!-ЯЭ,5/»

«(СН ) СьНбСн -С t, где к = 2,3, а затем проводят гидролиз концевых хлорметильных групп в щелочной среде.

Таким образом получается сорбент с химически привитым к кремнезему органическим слоем, содержащим спиртовые группы 2).

Однако полимеризация модификатора на поверхности кремнезема приводит к образованию на поверхности сорбента полимерных пленок нерегулируемой толщины, снижающих скорость массообмена и эффективность раэделения.

Кроме того, проведение гидролиэа

857860

Теплота сорбции, ккал/моль

) Основа ексан СН С1 Бензол С Н9СООМе

7,3 8,8

8,0

13,4

Сорбент

Силохром 12,9 13,2 14,5

15,6

Формула изобретеьия концевых хлорметильных групп в щелочной среде приводит к присутствию на поверхности наряду со спиртовыми хлорметильных групп (гидролиз, по данным анализа, проходит на 50%) и частичному отрыву модификатора от поверхности с образованием силанельных групп. В связи с этим сорбент содержит на поверхности набор адсорбционных центров и полимерный слой модификатора, что существенно сни жает эффективность разделения и воспроиэводимость свойств сорбента.

Цель изобретения — повышение скорости массообмена и однородности поверхности.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу кремнезем обрабатывают(ЕtO) Si(СН )„„OS Ие в среде абсолютного органического растворителя с дальнейшим гидролизом концевых триметилсилилоксигрупп смесью вода-спирт и дополнительным силилированием остаточных силанольных групп.

Пример 1. Силохром в количестве 10 r с удельной поверхностью

115 м /г, предварительно высушенный при 180 С в течение 5 ч, помещают в трехгорлую колбу на 250 мл и заливают 100 мл асб.м-ксилола, затем добавляют 3 мл 1-триметилсилилокси-11-триэтоксисилилундекана и перемешивают при 140оС в течение 30 ч. Про- ЗО дукт промывают сухим бензолом, эфиром, ацетоном (по 300 мл каждого) и проводят гидролиз триметилсилилоксигрупп

Значительное снижение теплот сорбции свидетельствует о хорошем экранировании силанольных групп исходного силохрома и групп, образовавшихся при гидролизе непрореагировавших якорных

Kt O -5i групп.

Химический анализ синтезированных сорбентов показывает, что поверхностная концентрация химически привитых органических молекул на поверхности кремнезема составляет 1,6-1,8 групп/нм что соответствует плотному мономерному покрытию. Сорбенты с мономерным покрытием обладают более высокой скоростью массообмена и более высокой эффективностью. 60

Таким образом, предлагаемый способ синтеза сорбента эа счет проведения реакции гидролиэа концевых групп до спиртовых в мягких условиях, селек.тивно и полностью, и дополнительного экстракцией водноэтанольной смесью (1:1) в течение 2 ч в аппарате Сокслета. Сорбент высушивают в вакууме при 150 С в течение 3 ч и .обрабатывают триметилхлорсиланом в колбе с обратным холодильником в течение 8ч при температуре кипения триметилхлорсилана. Сорбент промывают 300 мл сухого бензола и 100 мл ацетона, экстрагируют 2 ч в аппарате Сокслета водноэтанольной смесью (1:1) и высушивают 3 ч при 150оС под вакуумом.

Пример 2. В условиях, аналогичных примеру 1, дополнительное силилирование проводят смесью триметилхлорсилан-гексаметилдисилазан (1:1) .

Пример 3. В условиях, аналогичных примеру 1 вместо силохрома используют 10 г силикагеля марки КСК-2, а 1-триметилсилилокси-11-триэтоксисилилундекана приливают в количестве 10 мп, Пример 4. В условиях, аналогичных примеру 3, вместо силикателя КСК-2 используют силикагель С-З.

Пример 5. Исследования на дериватографе показали, что полученный сорбент термически устойчив вплоть до 280 С.

В таблице представлены теплоты сорбции различных по полярности сорбентов на исходном силохроме и на полученном сорбенте. ! силилирования дает возможность получить сорбент с однородной поверхностью,содержащей лишь спиртовые группы.

Проведение синтеза в условиях, препятствующих полимериэации, повышает скорость массообмена на сорбеите и эффективность хроматографического разделения.

1. Способ получения сорбента для хроматографии, включающий обработку кремнезема кремнийорганическим соединением с последующим гидролизом концевых групп, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения скорости массообмена и однородности поверхности, в качестве крем857860

Составитель A.Áî÷êîâ °

Техред С. Мигунова Корректор Н.Швыдкая

Редактор О.Малец

Тираж 907 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

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

Заказ 7233/73

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 нийорганического соединения используют 1-триметилсилилокси-11-триэтоксисилилундекан и проводят дополнительное силилирование.

2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что дополнительное силилирование проводят обработкой продукта гидролиэа триметилхлорсиланом или гексаметилдисилазаном.

3. Способ по п.1, о т л и ч а юц и и с я тем, что гидролиэ проводят водноспиртовой смесью.

4. Способ по пп. 1 и 2, о т л ич а ю ш и и с я тем, что продукт после обработки кремнезема 1-триметилсилилокси-11-триэтоксисилилундеканом последовательно обрабатывают безводными неполярными, а затем полярными растворителями.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Киселев A.В.и Яшин Я.И. Газоадсорбционная хроматография. N., "На10 ука

2. Noyotny M and o ., Preparfng

sorVents in ges chromatography Ane (.

С hem, Я, 1973, 971 (прототип) .