一种用于分离芳香苯胺异构体的柱六芳烃固定相、毛细管气相色谱柱及其制备方法技术

一种用于分离芳香苯胺异构体的柱六芳烃固定相、毛细管气相色谱柱及其制备方法，以1,4

【技术实现步骤摘要】
一种用于分离芳香苯胺异构体的柱六芳烃固定相、毛细管气相色谱柱及其制备方法


[0001]本专利技术涉及色谱分析
，具体的说是一种用于分离芳香苯胺异构体的柱六芳烃固定相、毛细管气相色谱柱及其制备方法。

技术介绍

[0002]在环境分析领域，芳香胺及其衍生物作为重要的化学原料可能由于产生的工业废水直接释放到环境中，或者由于染料和除草剂的降解而间接释放到环境，从而导致向环境中引入高毒性和致癌性化学品。考虑到环境危害，芳香苯胺被欧盟(Directives 2002/72/EC和2002/61/EC)和美国环境保护局立法管理控制。2
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甲基苯胺和4
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氯苯胺被欧盟列入禁用的二十四种致癌芳香胺。色谱是芳香苯胺异构体常用的分析方法。液相色谱法可直接测定苯胺异构体，由于检测器易受基质干扰存在灵敏度较低的问题。GC
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MS具有灵敏度高、选择性好、定性功能强的特点，是分离苯胺异构体的经典方法，也是目前最常用的分析方法。然而采用GC
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MS测定苯胺异构体前，通常需先将异构体衍生化处理。这是因为有些苯胺异构体性质非常接近，在色谱柱上不能达到基线分离，质谱图也比较接近，比如分离邻间对卤代苯胺异构体的质谱图几乎相同。此外，有的苯胺异构体衍生化实验条件要求苛刻，过程繁琐。因此针对芳香苯胺异构体有效分离的瓶颈问题，需建立新的快速高效的分离分析方法。
[0003]毛细管气相色谱法具有高灵敏度、高选择性、操作简便、速度快、成本低等优点，在石油化工、环境检测、食品安全和生物医药等领域得到了广泛的应用。在气相色谱分析中，对于结构性质极为接近的芳香苯胺异构体，如甲苯胺和卤代苯胺等，依靠传统固定相的分离方式较难完成，这也是分析领域一个有挑战性的难题。固定相的选择性是实现目标组分获得有效分离的关键因素，因此开发具有特殊选择性的新型气相色谱固定相具有重要意义。
[0004]参考文献1：专利公开号为CN114276257A的中国专利文献。
[0005]参考文献1公开了一种氨基功能化的柱五芳烃固定相的制备及其应用，该专利技术中以氨基功能化的柱五芳烃作为毛细管气相色谱柱的固定相，在分离甲基萘异构体、二甲苯酚异构体、苯甲醛异构体、卤代苯异构体等化合物方面体现了良好的分离性能。但是其针对包括甲苯胺异构体和卤代苯胺异构体的分离性能非常差。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于解决现有技术中柱芳烃针对甲苯胺异构体和卤代苯胺异构体分离性能差的问题，提供一种用于分离芳香苯胺异构体的柱六芳烃固定相、毛细管气相色谱柱及其制备方法。
[0007]为了解决以上技术问题，本专利技术采用的具体方案为：一种用于分离芳香苯胺异构体的柱六芳烃固定相，所述芳香苯胺异构体包括甲苯胺异构体和卤代苯胺异构体；甲苯胺异构体包括邻甲苯胺、间甲苯胺和对甲苯胺；卤代苯胺异构体包括氯苯胺异构体和溴苯胺
异构体；氯苯胺异构体包括邻氯苯胺、间氯苯胺和对氯苯胺，溴苯胺异构体包括邻溴苯胺、间溴苯胺和对溴苯胺；柱六芳烃固定相为氨基功能化的柱六芳烃固定相，化学式为P6A
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C10
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2NH2，化学结构式为：
[0008][0009]一种用于分离芳香苯胺异构体的柱六芳烃固定相的制备方法，包括以下步骤：
[0010]1)、取1,4
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对苯二酚与1,10
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二溴癸烷、碳酸钾、18
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冠醚
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6和2
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丁酮反应得到化合物(I)，化合物(I)为1,4
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双(10
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溴代癸烷氧基)苯；
[0011]2)、取1,4
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对苯二酚与1
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溴癸烷、氢氧化钾和乙醇反应得到化合物(II)，化合物(II)为1,4
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双(癸烷氧基)苯；
[0012]3)、取化合物(I)、化合物(II)、多聚甲醛、三氟化硼乙醚和氯代环己烷进行环合反应，产物经后处理、纯化后，得到中间体(III)，中间体(III)为溴功能化的柱六芳烃；
[0013]4)、取中间体(III)与邻苯二甲酰亚胺钾、N,N
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二甲基甲酰胺加热反应，反应结束后降温，产物经后处理、纯化后，得到邻苯二甲酰亚胺功能化的柱六芳烃中间体(IV)，中间体(IV)为邻苯二甲酰亚胺功能化的柱六芳烃；
[0014]5)、取中间体(IV)、水合肼和四氢呋喃加热回流反应，产物经后处理、纯化后，即制得所述的柱六芳烃固定相。
[0015]作为上述技术方案的进一步优化，步骤1)中1,4
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对苯二酚与1,10
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二溴癸烷、碳酸钾、18
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冠醚
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6和2
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丁酮的加入量比为1g：10.9～11.70g：6.28～13.05g：0.039～0.040g：35～40mL；
[0016]步骤2)中1,4
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对苯二酚与1
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溴癸烷、氢氧化钾和乙醇的加入量比为1.1g：6.63～6.85g：1.68～1.74g：25mL。
[0017]作为上述技术方案的进一步优化，步骤3)中：反应温度为35℃；反应时间为3～4h；化合物(I)、化合物(II)、多聚甲醛、三氟化硼乙醚、氯代环己烷的加入量比是2.00g：7.12～7.27g：0.657～0.667g：3.11～3.16g：80mL。
[0018]作为上述技术方案的进一步优化，步骤3)中：纯化时使用柱层析，且洗脱剂中石油醚：二氯甲烷的体积比为10:3。
[0019]作为上述技术方案的进一步优化，步骤4)中：加热反应的温度为67～70℃；反应时间为24～36h。
[0020]作为上述技术方案的进一步优化，步骤5)中：中间体(IV)与水合肼、四氢呋喃的加
入量比是0.166g：1.0～1.2mL：10～12mL。
[0021]作为上述技术方案的进一步优化，步骤5)中，纯化时使用柱层析，且洗脱剂中二氯甲烷：甲醇：氨水的体积比为10:1:0.05。
[0022]一种毛细管气相色谱柱，所述毛细管气相色谱柱由上述的柱六芳烃固定相制备得到。
[0023]作为上述技术方案的进一步优化，所述毛细管气相色谱柱的制备方式为静态法涂渍。
[0024]与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：本专利技术中氨基功能化的柱六芳烃固定相能够对甲苯胺异构体和卤代苯胺异构体进行精确分离，这是因为氨基功能化的柱六芳烃有较大的空腔尺寸甲苯胺异构体和卤代苯胺异构体这些苯胺类异构体的分子结构大小与其空腔相匹配，能够自由进入到它的空腔内部。因此，它们之间存在着多重分子识别作用，除了常见的非共价弱相互作用(范德华力、氢键、偶极
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偶极和π
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π作用)之外，还有特殊的形状匹配作用，所以氨基功能化的柱六芳烃对甲苯胺异构体和卤代苯胺异构体具有优异本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于分离芳香苯胺异构体的柱六芳烃固定相，其特征在于：所述芳香苯胺异构体包括甲苯胺异构体和卤代苯胺异构体，其中，卤代苯胺异构体包括氯苯胺异构体和溴苯胺异构体；所述柱六芳烃固定相为氨基功能化的柱六芳烃固定相，化学式为P6A
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C10
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2NH2，化学结构式为：2.一种用于分离芳香苯胺异构体的柱六芳烃固定相的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：1)、取1,4
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对苯二酚与1,10
‑
二溴癸烷、碳酸钾、18
‑
冠醚
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6和2
‑
丁酮反应得到化合物(Ⅰ)，化合物(Ⅰ)为1,4
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双(10
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溴代癸烷氧基)苯；2)、取1,4
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对苯二酚与1
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溴癸烷、氢氧化钾和乙醇反应得到化合物(Ⅱ)，化合物(Ⅱ)为1,4
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双(癸烷氧基)苯；3)、取化合物(Ⅰ)、化合物(Ⅱ)、多聚甲醛、三氟化硼乙醚和氯代环己烷进行环合反应，产物经后处理、纯化后，得到中间体(Ⅲ)，中间体(Ⅲ)为溴功能化的柱六芳烃；4)、取中间体(Ⅲ)与邻苯二甲酰亚胺钾、N,N
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二甲基甲酰胺加热反应，反应结束后降温，产物经后处理、纯化后，得到邻苯二甲酰亚胺功能化的柱六芳烃中间体(Ⅳ)，中间体(Ⅳ)为邻苯二甲酰亚胺功能化的柱六芳烃；5)、取中间体(Ⅳ)、水合肼和四氢呋喃加热回流反应，产物经后处理、纯化后，即制得所述的柱六芳烃固定相。3.如权利要求2所述一种用于分离芳香苯胺异构体的柱六芳烃固定相的制备方法，其特征在于，步骤1)中1,4
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对苯二酚与1,10
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二溴癸烷、...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙涛，黄秋晨，蔡志强，陈若男，巴梦怡，陈洪，李珂，刘献明，
申请(专利权)人：洛阳师范学院，
类型：发明
国别省市：