分离辛基二茂铁同分异构体(2‑辛基)‑二茂铁、(3‑辛基)‑二茂铁及(4‑辛基)‑二茂铁的方法技术

本发明专利技术涉及一种分离辛基二茂铁同分异构体(2‑辛基)‑二茂铁、(3‑辛基)‑二茂铁及(4‑辛基)‑二茂铁的方法，以工业品辛基二茂铁为原料，通过制备型HPLC分离，通过一次制备可以获得纯度大于92.7％的(2‑辛基)‑二茂铁、(3‑辛基)‑二茂铁及(4‑辛基)‑二茂铁，第二次制备获得纯度大于99.3％的(2‑辛基)‑二茂铁、(3‑辛基)‑二茂铁及(4‑辛基)‑二茂铁，回收率大于75.0％。

【技术实现步骤摘要】
分离辛基二茂铁同分异构体(2-辛基)-二茂铁、(3-辛基)-二茂铁及(4-辛基)-二茂铁的方法
本专利技术属于辛基二茂铁分离提纯技术，具体涉及一种分离辛基二茂铁同分异构体(2-辛基)-二茂铁、(3-辛基)-二茂铁及(4-辛基)-二茂铁的方法。
技术介绍
二茂铁衍生物广泛用于燃料油节油消烟剂、燃气助燃催化剂、紫外线吸收剂、光敏催化剂、生物酶电极等领域。辛基二茂铁按照辛基取代基在茂环上的异构情况可分为正辛基二茂铁、(2-辛基)-二茂铁、(3-辛基)-二茂铁和(4-辛基)-二茂铁。市场上纯度较高的正辛基二茂铁是通过酰基化反应、再还原而得到的，相对纯度较高，可以采取常规的方法对其进行分离提纯。而(2-辛基)-二茂铁、(3-辛基)-二茂铁和(4-辛基)-二茂铁三种同分异构体是采用正辛基氯为烷基化试剂，在Lewis酸催化下进行二茂铁烷基取代反应而合成的一种烷基链异构的异构体混合物，三种同分异构体含量比例接近1:1:1。但是二茂铁上取代基结构不同会影响其催化氧化性能，而并没有分离三种辛基二茂铁的文献报告。所以对辛基二茂铁工业品进行分离，获得相应高纯度的(2-辛基)-二茂铁、(3-辛基)-二茂铁和(4-辛基)-二茂铁，对研究辛基二茂铁的催化等特性具有重要理论意义和应用价值。由于辛基二茂铁是一种金属有机化合物，沸点较高，(2-辛基)-二茂铁、(3-辛基)-二茂铁及(4-辛基)-二茂铁三种同分异构体的物理化学性质极其相似，包括熔沸点、极性等，在混合物中占的相对含量又比较接近，一般的方法很难分离。对辛基二茂铁进行分离提纯，为分析测试所用的标准品打下铺垫，同时也获得三种一元取代辛基二茂铁的同分异构体(2-辛基)-二茂铁、(3-辛基)-二茂铁和(4-辛基)-二茂铁，为其理论研究及工程化应用奠定基础。
技术实现思路
要解决的技术问题为了避免现有技术的不足之处，本专利技术提出一种分离辛基二茂铁同分异构体(2-辛基)-二茂铁、(3-辛基)-二茂铁及(4-辛基)-二茂铁的方法，以工业品辛基二茂铁为原料，高收率、高纯度分离得到(2-辛基)-二茂铁、(3-辛基)-二茂铁和(4-辛基)-二茂铁简便的工业化分离方法。技术方案一种分离辛基二茂铁同分异构体(2-辛基)-二茂铁、(3-辛基)-二茂铁及(4-辛基)-二茂铁的方法，其特征在于步骤如下：步骤1：在长度大于100mm的色谱柱填入的粒径为5～100um、孔径为的碳十八烷基硅烷键合硅胶，要保证填入的碳十八烷基硅烷键合硅胶的密度为1.0～1.5g/mL；步骤2：将5％～10％体积比的辛基二茂铁原料和非极性溶剂配置的溶液置于已经填入的碳十八烷基硅烷键合硅胶的色谱柱上端；加入到柱子上端的辛基二茂铁溶液质量为碳十八烷基硅烷键合硅胶质量的4％～10％；步骤3：将洗脱剂以流速每分钟洗脱柱体积的2～5％穿过色谱柱向下流动，运行压力为0.1-1.0MPa；所述洗脱剂用量为柱体积的150-250％；所述洗脱剂为体积分数甲醇和水的80-90％的溶液或者体积比为乙醇比水等于90:10～100％的溶液；步骤4：以紫外检测器检测穿过色谱柱后的液体，得到的图谱，根据峰的变化，收集分三段：第一段出现第一个大峰后开始接收该峰色谱图斜率在5～-5之间的液体，主要为(4-辛基)-二茂铁；第二段从出现第二个大峰后开始接收该峰的色谱图斜率在5～-5之间的液体，收集的主要为(3-辛基)-二茂铁；第三段从出现第三个大峰开始接收该峰色谱图斜率在5～-5之间的洗脱液，收集的主要为(2-辛基)-二茂铁。将得到的三种辛基二茂铁置于真空烘箱至恒重后，分别替代步骤2中的辛基二茂铁原料，重复制备步骤2～步骤4的制备过程，收集到比上一过程纯度更高的(2-辛基)-二茂铁、(3-辛基)-二茂铁及(4-辛基)-二茂铁。所述的辛基二茂铁原料是包含有(2-辛基)-二茂铁、(3-辛基)-二茂铁及(4-辛基)-二茂铁的一种工业原料。所述的高效液相色谱柱长度为100～300mm、内径为2～8mm。所述十八烷基硅烷键合硅胶粒径为5um、孔径为所述洗脱液为体积比为86:14的甲醇:水。所述非极性溶剂为乙醇、异丙醇、二氯甲烷或乙酸乙酯。有益效果本专利技术提出的一种分离辛基二茂铁同分异构体(2-辛基)-二茂铁、(3-辛基)-二茂铁及(4-辛基)-二茂铁的方法，以工业品辛基二茂铁为原料，通过制备型HPLC分离，通过一次制备可以获得纯度大于92.7％的(2-辛基)-二茂铁、(3-辛基)-二茂铁及(4-辛基)-二茂铁，第二次制备获得纯度大于99.3％的(2-辛基)-二茂铁、(3-辛基)-二茂铁及(4-辛基)-二茂铁，回收率大于75.0％。附图说明图1：(2-辛基)-二茂铁、(3-辛基)-二茂铁和(4-辛基)-二茂铁的化学结构图2：辛基二茂铁原料气相色谱-质谱联用及杂质分析表图3：高效液相色谱测试三种辛基二茂铁得到完全基线分离图图4：制备色谱仪制备三种辛基二茂铁图图5：制备得到的三种辛基二茂铁气相色谱测试图具体实施方式现结合实施例、附图对本专利技术作进一步描述：在长度为100～1000mm、内径为50～150mm的制备色谱柱中填入粒径为10-50um的十八烷基硅烷键合硅胶，然后接入制备色谱仪；以甲醇比水体积分数为80-90％的溶液或者乙醇比水体积分数等于90～100％的一种配置制备色谱所用的流动相，洗脱剂用量为柱体积的150-250％，洗脱流速为每分钟洗脱柱体积的2～5％；配置5～10％辛基二茂铁和非极性溶剂溶液，进样器加入填料质量的4～10％辛基二茂铁溶液。观察紫外检测器得到的图谱，根据峰的斜率变化，在一定时间段分别接收(2-辛基)-二茂铁溶液、(3-辛基)-二茂铁溶液及(4-辛基)-二茂铁溶液。将得到的三种辛基二茂铁异构体置于真空烘箱中，温度设置为40～60℃，相对真空度为-0.05～-0.08Mpa，保持3～4h后，充入氮气至内外压力相等，再抽真空-0.05～-0.08Mpa，再充入氮气，重复充入氮气再抽真空的过程8～10次，得到去除溶剂的(2-辛基)-二茂铁、(3-辛基)-二茂铁及(4-辛基)-二茂铁，其纯度大于92.7％。以此得到的三种辛基二茂铁进行制备色谱仪二次制备，获得纯度大于99.3％的(2-辛基)-二茂铁、(3-辛基)-二茂铁及(4-辛基)-二茂铁，回收率大于75％。高效液相色谱分离中，所述的辛基二茂铁是包含有(2-辛基)-二茂铁、(3-辛基)-二茂铁及(4-辛基)-二茂铁的一种工业原料。本专利技术所述制备色谱分离柱中的固定相为C18烷基硅胶，粒径为10-50um，粒径优先选择10um，保证填入的十八烷基硅烷键合硅胶的密度在1.0～1.5g/mL，制备柱运行压力为0.1-1.0MPa，优先选择0.5MPa。本专利技术所述的甲醇比水体积分数为80-90％的溶液或者乙醇比水等于90:10～100％作为流动相，优先选择体积比为86:14的甲醇：水。本专利技术所述的进料浓度为5％～10％辛基二茂铁和非极性溶剂配置的溶液，弱极性溶剂可以是乙醇、异丙醇、二氯甲烷、乙酸乙酯等，优先选择5％的辛基二茂铁原料和异丙醇的溶液。本专利技术所述的进料量为柱体积的4％～10％配置好的辛基二茂铁溶液，优先选择8％。本专利技术所述洗脱流速为每分钟洗脱柱体积的2～5％，优先选择4％。本专利技术所述的第一次制备时接收洗脱液的方法本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分离辛基二茂铁同分异构体(2‑辛基)‑二茂铁、(3‑辛基)‑二茂铁及(4‑辛基)‑二茂铁的方法，其特征在于步骤如下：步骤1：在长度大于100mm的色谱柱填入的粒径为5～100um、孔径为的碳十八烷基硅烷键合硅胶，要保证填入的碳十八烷基硅烷键合硅胶的密度为1.0～1.5g/mL；步骤2：将5％～10％体积比的辛基二茂铁原料和非极性溶剂配置的溶液置于已经填入的碳十八烷基硅烷键合硅胶的色谱柱上端；加入到柱子上端的辛基二茂铁溶液质量为碳十八烷基硅烷键合硅胶质量的4％～10％；步骤3：将洗脱剂以流速每分钟洗脱柱体积的2～5％穿过色谱柱向下流动，运行压力为0.1‑1.0MPa；所述洗脱剂用量为柱体积的150‑250％；所述洗脱剂为体积分数甲醇和水的80‑90％的溶液或者体积比为乙醇比水等于90:10～100％的溶液；步骤4：以紫外检测器检测穿过色谱柱后的液体，得到的图谱，根据峰的变化，收集分三段：第一段出现第一个大峰后开始接收该峰色谱图斜率在5～‑5之间的液体，主要为(4‑辛基)‑二茂铁；第二段从出现第二个大峰后开始接收该峰的色谱图斜率在5～‑5之间的液体，收集的主要为(3‑辛基)‑二茂铁；第三段从出现第三个大峰开始接收该峰色谱图斜率在5～‑5之间的洗脱液，收集的主要为(2‑辛基)‑二茂铁。...

【技术特征摘要】
1.一种分离辛基二茂铁同分异构体(2-辛基)-二茂铁、(3-辛基)-二茂铁及(4-辛基)-二茂铁的方法，其特征在于步骤如下：步骤1：在长度大于100mm的色谱柱填入的粒径为5～100um、孔径为的碳十八烷基硅烷键合硅胶，要保证填入的碳十八烷基硅烷键合硅胶的密度为1.0～1.5g/mL；步骤2：将5％～10％体积比的辛基二茂铁原料和非极性溶剂配置的溶液置于已经填入的碳十八烷基硅烷键合硅胶的色谱柱上端；加入到柱子上端的辛基二茂铁溶液质量为碳十八烷基硅烷键合硅胶质量的4％～10％；步骤3：将洗脱剂以流速每分钟洗脱柱体积的2～5％穿过色谱柱向下流动，运行压力为0.1-1.0MPa；所述洗脱剂用量为柱体积的150-250％；所述洗脱剂为体积分数甲醇和水的80-90％的溶液或者体积比为乙醇比水等于90:10～100％的溶液；步骤4：以紫外检测器检测穿过色谱柱后的液体，得到的图谱，根据峰的变化，收集分三段：第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：马晓燕，郭志贤，霍晓卿，孙会昭，金龙，张帆，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61