徐炫宗
(廣東阿格蕾雅光電材料有限公司,廣東 佛山 528333)
4-(2-萘)苯硼酸頻那醇酯,英文名4-(Naphthalene-2-yl)phenylboronic acid pinacol ester,CAS:1092390-02-7,分子量 330.23,分子式 C22H23BO2。硼酸頻那醇酯類化合物是Suzuki、Miyaura偶聯(lián)反應(yīng)的重要中間體[1-10],在藥物、有機(jī)光電材料[11]等的合成中被廣泛應(yīng)用。高效液相色譜法(HPLC)適合分析沸點(diǎn)高、分子量大、強(qiáng)極性和熱穩(wěn)定性差的化合物,是應(yīng)用范圍最廣的一種分析方法。目前,有關(guān)硼酸酯類物質(zhì)的檢測方法主要是高效液相色譜法[12-13],但硼原子的空P軌道導(dǎo)致硼酸酯類樣品在酸堿中都不太穩(wěn)定[14],因此對這類產(chǎn)品的純度進(jìn)行色譜分析時(shí),往往出現(xiàn)主物質(zhì)分解、在色譜柱中的保留弱、峰形差、方法穩(wěn)定性差等問題,想得到準(zhǔn)確可靠的分析結(jié)果難度很大。
試劑:4-(2-萘)苯硼酸頻那醇酯(99%)、色譜級乙腈、四氫呋喃、甲醇。
四氫呋喃在HPLC中與其他常見溶劑的兼容性良好,因此選擇四氫呋喃為溶劑。稱取4-(2-萘)苯硼酸頻那醇酯25mg于燒杯中,加入適量四氫呋喃溶解后,轉(zhuǎn)移至50mL容量瓶中,用四氫呋喃定容后搖勻。取適量至2mL棕色樣品瓶中作為備測溶液,同時(shí)配制空白樣品。
2.2.1 色譜參數(shù)一
流動(dòng)相為甲醇,色譜柱為Inertsustain C18 4.6mm×250mm×5μm,流速為 1.0mL?min-1,柱溫為40℃,進(jìn)樣量5μL。檢測儀器為帶DAD檢測器的安捷倫HPLC-1260,檢測器(DAD)波長采集范圍為190~450nm,總分析時(shí)長為20min。
2.2.2 檢測波長的選擇
按2.1的方法配制樣品溶液,參照色譜參數(shù)一進(jìn)行測定,主峰保留時(shí)間為8.2min,得到主峰的光譜圖(圖1)。樣品在260.25nm處有吸收峰,因此確定260nm為4-(2-萘)苯硼酸頻那醇酯的檢測波長。
圖1 4-(2-萘)苯硼酸頻那醇酯的紫外吸收光譜圖
2.2.3 方法的可行性驗(yàn)證
按2.1的方法配制樣品溶液,按色譜參數(shù)一,在帶UV檢測器的賽默飛HPLC-U3000上進(jìn)行檢測,檢測波長設(shè)置為260nm,連續(xù)進(jìn)樣2針。主峰保留時(shí)間為8.2min,發(fā)現(xiàn)從溶劑峰到主峰之間的基線明顯有階梯狀的上抬(圖2),很大可能是因?yàn)榱鲃?dòng)相中的甲醇為極性分子,導(dǎo)致4-(2-萘)苯硼酸頻那醇酯在流動(dòng)相中不斷分解為硼酸產(chǎn)物,而硼酸產(chǎn)物雖然在色譜柱中的保留較硼酸酯弱,但也存在紫外吸收,導(dǎo)致主峰的前基線上抬。由此可以看出,在這種色譜條件下,主物質(zhì)不能保持單一分子狀態(tài),檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性必然受到影響。
圖2 4-(2-萘)苯硼酸頻那醇酯在色譜參數(shù)一下的色譜圖
2.2.4 色譜參數(shù)二
且說文華齋的這恐怖一幕。伴隨著“奉”的一聲,峋四爺成了火人,裴主事,兩名護(hù)衛(wèi),連同店門外的一個(gè)路人,都被眼前的景象嚇得半死,面無人色。
流動(dòng)相為乙腈,色譜柱為Inertsustain C18 4.6mm×250mm×5μm,流速為 1.0mL?min-1,柱溫為40℃,進(jìn)樣量為5μL,檢測波長為260nm,總分析時(shí)長為20min。
按2.1的方法配制樣品溶液,按色譜參數(shù)二連續(xù)進(jìn)樣2針,主峰保留時(shí)間為5.2min,沒有出現(xiàn)溶劑峰與主峰之間的基線上抬現(xiàn)象,但2針主峰的對稱因子均為2.3,主峰有明顯的拖尾現(xiàn)象。這是因?yàn)橐译娴臉O性比甲醇小,對4-(2-萘)苯硼酸頻那醇酯的作用沒有甲醇強(qiáng),使得目標(biāo)物在分析過程中能保持原分子狀態(tài),因而改善了主峰前基線上抬的情況。主峰峰形拖尾可能是色譜柱里的硅羥基跟主物質(zhì)發(fā)生作用而導(dǎo)致。
2.2.5 色譜參數(shù)三
流動(dòng)相為乙腈,色譜柱為Venusil XBP C18 4.6mm×250mm×5μm,流速為 1.0mL?min-1,柱溫為40℃,進(jìn)樣量為5μL,檢測波長設(shè)置為260nm,總分析時(shí)長為30min。
將色譜柱改為二次封端的Venusil XBP C18 4.6mm×250mm×5μm柱,其他條件和2.2.4一致,按2.1的方法配制樣品溶液,連續(xù)進(jìn)樣2針,結(jié)果顯示主峰保留時(shí)間為5.7min,基線無上抬現(xiàn)象,主峰對稱因子為1.1,峰形有明顯改善??梢姸畏舛松V柱降低了色譜柱填料中未鍵合的硅羥基數(shù)量,減輕了目標(biāo)物在色譜柱中與硅羥基的作用,改善了峰形。但本方法的主峰保留時(shí)間不長,存在雜質(zhì)分離度差、主峰里可能包裹有未分離的雜質(zhì)等問題。
2.2.6 色譜參數(shù)四
流動(dòng)相為乙腈∶水=9∶1(V∶V),色譜柱為 Venusil XBP 4.6mm×250mm×5μm,流 速 為1.0mL?min-1,柱溫為 40℃,進(jìn)樣量為 5μL,檢測波長為260nm,總分析時(shí)長為30min。
按2.1的方法配制樣品溶液,按色譜參數(shù)四連續(xù)進(jìn)樣2針。調(diào)整流動(dòng)相的極性后,主峰保留時(shí)間增加到10.9min,但溶劑峰與主峰之間重新出現(xiàn)了基線上抬現(xiàn)象,主峰峰形變差(圖3)。這是因?yàn)榱鲃?dòng)相中的極性水分子導(dǎo)致4-(2-萘)苯硼酸頻那醇酯發(fā)生了分解,出現(xiàn)了與2.2.1同樣的現(xiàn)象。
圖3 4-(2-萘)苯硼酸頻那醇酯在色譜參數(shù)四下的色譜圖
2.2.7 色譜參數(shù)五
流動(dòng)相為乙腈∶水(1%甲酸)=9∶1(V∶V),色譜柱為Venusil XBP 4.6mm×250mm×5μm,流速為1.0mL?min-1,柱溫為 40℃,進(jìn)樣量為 5μL,檢測波長為260nm,總分析時(shí)長為30min。
據(jù)報(bào)道,用高效液相色譜法檢測硼酸酯類物質(zhì)時(shí),在流動(dòng)相中添加緩沖液能改善峰形,減少分解。在流動(dòng)相的水相中添加1%甲酸后,按2.1的方法配制樣品溶液,連續(xù)進(jìn)樣6針后發(fā)現(xiàn),前面2針基線無上抬現(xiàn)象,主峰峰形也正常,第3針之后,溶劑峰與主峰之間的基線慢慢上抬,主峰拖尾因子逐漸變大??梢娫诹鲃?dòng)相中添加緩沖液的分析方法,穩(wěn)定性較差,且緩沖液對儀器、色譜柱或多或少會(huì)造成一定損害,在開發(fā)新的檢測方法時(shí)盡量避免使用。
2.2.8 色譜參數(shù)六
流動(dòng)相為乙腈,色譜柱為3根Venusil XBP 4.6mm×250mm×5μm串聯(lián),流速為1.0mL?min-1,柱溫為40℃,進(jìn)樣量為5μL,檢測波長為260nm,總分析時(shí)長為30min。
按2.1的方法配制樣品溶液,按色譜參數(shù)六連續(xù)進(jìn)樣6針,主峰保留時(shí)間為12.8min,6針樣品的重現(xiàn)性良好,均無基線上抬現(xiàn)象,主峰峰形良好,雜質(zhì)分離度高。用本色譜參數(shù)分3次,對同一個(gè)4-(2-萘)苯硼酸頻那醇酯樣品進(jìn)行了6次平行檢測,結(jié)果見表1。
由表1的數(shù)據(jù)可知,將3根二次封端的Venusil XBP 4.6mm×250mm×5μm色譜柱串聯(lián)后,方法的重現(xiàn)性很好,無基線上抬、峰形差等現(xiàn)象。另外,選用純乙腈為流動(dòng)相,因乙腈的黏度小,在本色譜條件下的柱壓力為12MPa左右,在普通的HPLC上就能使用本方法,無需配備超高效液相色譜儀。
表1 4-(2-萘)苯硼酸頻那醇酯的穩(wěn)定性驗(yàn)證結(jié)果
在用色譜對具有硼酸酯結(jié)構(gòu)的化合物進(jìn)行純度分析時(shí),色譜條件的設(shè)置不合理,可能會(huì)出現(xiàn)主物質(zhì)分解、主峰拖尾、方法的穩(wěn)定性差等情況,直接影響分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。本文驗(yàn)證了4-(2-萘)苯硼酸頻那醇酯在各種高效液相色譜條件下的分析結(jié)果,得到結(jié)論:用純乙腈為流動(dòng)相,可降低產(chǎn)物的分解;用二次封端色譜柱可降低柱效應(yīng);將3根色譜柱串聯(lián),可提高雜質(zhì)的分離效果,由此確定了既能保證峰形、又能實(shí)現(xiàn)雜質(zhì)分離,且長期穩(wěn)定性良好的4-(2-萘)苯硼酸頻那醇酯高效液相色譜分析方法。本方法沒有使用緩沖液,對色譜柱和儀器友好,可為其他硼脂類化合物的液相分析方法提供參考。