鄭琪 王俊麗 劉祖愉
摘要:建立了高效液相色譜法同時(shí)測定菲氧化反應(yīng)液中菲、菲醌和聯(lián)苯二甲酸含量的方法。結(jié)果表明,3種組分在一定濃度范圍內(nèi)均呈現(xiàn)良好線性關(guān)系,回收率為98.22%~101.38%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差均不高于2.48%。該方法簡單、快速、準(zhǔn)確,適合高沸點(diǎn)化合物菲、菲醌及聯(lián)苯二甲酸的快速定量分析。
關(guān)鍵詞:高效液相色譜;氧化;菲;菲醌;聯(lián)苯二甲酸
中圖分類號(hào):O657.7+2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):0439-8114(2013)08-1935-03
年處理量為12萬t煤焦油的焦化廠,每年可生產(chǎn)約400 t工業(yè)菲[1]。將菲氧化制成聯(lián)苯二甲酸是菲利用的一個(gè)重要方向,聯(lián)苯二甲酸是重要的有機(jī)合成中間體,可用于合成樹脂、增塑劑、膠粘劑、農(nóng)藥、醫(yī)藥等[2]。目前,菲氧化反應(yīng)的報(bào)道主要圍繞氧化劑的篩選和反應(yīng)工藝的改進(jìn)[3-9],但有關(guān)反應(yīng)液中各組分定量分析的文獻(xiàn)較少[10-12]。根據(jù)菲、菲醌及聯(lián)苯二甲酸沸點(diǎn)高和難分離的特點(diǎn),試驗(yàn)采用HPLC法對(duì)菲氧化反應(yīng)液進(jìn)行了定量分析,探討了色譜條件流動(dòng)相、流速及檢測器波長等對(duì)色譜分離的影響,確定了最佳色譜條件,旨在為深入研究菲的氧化反應(yīng)提供技術(shù)基礎(chǔ)。
1 材料與方法
1.1 試劑
工業(yè)菲(純度93%),購于晉豐化工廠;甲醇、冰乙酸、過氧化氫等,購于北京化工廠;色譜純甲醇,購于天津四友試劑公司;菲醌標(biāo)樣(99.8%),購于上?;瘜W(xué)試劑公司;菲(98.0%)、聯(lián)苯二甲酸(97.0%)標(biāo)樣,購于Sigma試劑公司。
1.2 儀器
UV-1901型紫外可見分光光度計(jì)(北京普析通用有限公司);電子天平AUY120(日本島津公司);LC-10A型高效液相色譜儀,配有SHIMADZU SPD-10AVvp UV檢測器,SCL-10Avp系統(tǒng)控制器以及CLASS-VP色譜工作站(日本島津公司)。
1.3 方法
1.3.1 菲氧化處理 按比例同時(shí)加入乙酸、菲、過氧化氫溶液于錐形瓶中反應(yīng)一定時(shí)間,用吸管迅速吸取1 mL反應(yīng)液于預(yù)先盛有0~5 ℃去離子水的100 mL容量瓶中,因菲、菲醌、聯(lián)苯二甲酸不溶于水,離心后取沉淀以甲醇溶解,待測。
1.3.2 混合標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制 分別稱取菲、菲醌、聯(lián)苯二甲酸0.002 5 g,以甲醇定容至25 mL,作為標(biāo)準(zhǔn)母液。以甲醇稀釋母液,配制濃度為1、4、7、10、15、20、25 μg/mL系列濃度的標(biāo)準(zhǔn)工作溶液。
2 結(jié)果與分析
2.1 色譜條件的確定
2.1.1 檢測器及紫外檢測器波長的選擇 菲氧化反應(yīng)液中菲、菲醌和聯(lián)苯二甲酸均為帶有生色基團(tuán)苯環(huán)的化合物,均對(duì)紫外有吸收,相同摩爾濃度的菲、菲醌及聯(lián)苯二甲酸在200~400 nm下的紫外光譜圖見圖1。
由圖1看出,菲的最大吸收波長為249 nm,菲醌的最大吸收波長為255、264 nm,而聯(lián)苯二甲酸在200~400 nm波長范圍內(nèi)無最大吸收峰;且等摩爾濃度的3種物質(zhì)在225 nm附近紫外吸收強(qiáng)度相當(dāng)。為使3種物質(zhì)同時(shí)具有合適的吸光值,特別是目標(biāo)產(chǎn)物聯(lián)苯二甲酸,故選擇225 nm為檢測波長。由于反應(yīng)液中菲醌含量較小,為了準(zhǔn)確測定菲醌的含量,故選擇266 nm為菲醌的檢測波長。
2.1.2 流動(dòng)相和流速的選擇 選用反相高效液相色譜分離測定聯(lián)苯二甲酸反應(yīng)液的3種組分,以甲醇-水為流動(dòng)相,通過改變甲醇-水比例調(diào)整組分色譜峰間距,通過溶劑優(yōu)化,以甲醇為流動(dòng)相,流速1.0 mL/min時(shí),能滿足反應(yīng)液中各組分有效分離。菲氧化反應(yīng)液色譜圖見圖2和圖3。
由圖2和圖3可知,菲、菲醌和聯(lián)苯二甲酸在此色譜條件下有較好的分離效果,在225 nm時(shí),菲的保留時(shí)間為4.837 min,菲醌的保留時(shí)間為2.750 min,聯(lián)苯二甲酸的保留時(shí)間為1.703 min。在266 nm時(shí),菲醌的保留時(shí)間為3.667 min。
最佳色譜條件為:C18反相色譜柱;流動(dòng)相為甲醇;流速1.0 mL/min;進(jìn)樣20 μL(定量進(jìn)樣器);檢測波長分別為225 nm(菲,聯(lián)苯二甲酸)和266 nm(菲醌)。
2.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制
在上述色譜條件下,定量進(jìn)樣20 μL,測定各組分峰面積。以色譜峰峰面積為縱坐標(biāo),質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)。各組分標(biāo)準(zhǔn)曲線如圖4和圖5所示。
在圖4中,225 nm時(shí)通過對(duì)質(zhì)量濃度(x)和峰面積(y)進(jìn)行線性回歸,得菲的回歸方程為y=86 111x+42 969,相關(guān)系數(shù)為0.999 6;菲醌回歸方程為y=63 068x+44 140,相關(guān)系數(shù)為0.999 8;聯(lián)苯二甲酸的回歸方程為:y=54 943x+8 834,相關(guān)系數(shù)為0.999 1。圖5中在266 nm時(shí)菲醌的回歸方程為:y=23 569x+1 989,相關(guān)系數(shù)為0.998 1。
2.3 精密度的測定
對(duì)某一混合標(biāo)準(zhǔn)溶液,平行測定5次,得各物質(zhì)的峰面積,根據(jù)回歸方程計(jì)算各組分的質(zhì)量濃度,結(jié)果見表1。
由表1可知,各待測物的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差均不高于2.48%,重現(xiàn)性良好,即測定方法的精密度較好。
2.4 回收率試驗(yàn)
配制已知含量樣品,在前述色譜條件下,進(jìn)行色譜分析,測得各待測物的峰面積,由回歸方程計(jì)算各組分的質(zhì)量濃度,考察本方法準(zhǔn)確性,結(jié)果見表2。
從表2可知,菲、菲醌和聯(lián)苯二甲酸的回收率為98.22%~101.38%,表明該方法具有較高準(zhǔn)確性,適用于非氧化反應(yīng)液的分析。
3 結(jié)論
該法適用于菲、菲醌及聯(lián)苯二甲酸的定量分析,各物質(zhì)保留時(shí)間小于7 min,分析速度快;目標(biāo)物質(zhì)量濃度與峰面積呈良好的線性關(guān)系,回歸系數(shù)不低于0.998 1;回收率為98.22%~101.40%,是一種選擇性強(qiáng)、準(zhǔn)確度高、操作穩(wěn)定、簡單快速的方法,實(shí)現(xiàn)了快速定量分析,可滿足生產(chǎn)和科研的分析需要。
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