CN103969392A - 一种均苯四甲酸二酐的高效液相色谱分析方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种均苯四甲酸二酐的高效液相色谱分析方法,包括如下步骤:(1)色谱条件,(2)配制流动相,(3)配制PMDA标准溶液,(4)构建标准曲线,(5)配制PMDA样品溶液,(6)外标百分比法定量分析。本发明提供了一种定量分析均苯四甲酸二酐的分析方法,填补了相应领域的技术空白,具有样品处理及分析程序过程简单,色谱峰形好,分析结果准确性高,重现性好等优点,在PMDA的质量分析和质量控制等领域具有重要的现实意义。
Description
技术领域
本发明涉及分析技术领域,特别是涉及一种均苯四甲酸二酐的高效液相色谱分析方法。
背景技术
均苯四甲酸二酐(Pyromellitic Dianhydride, PMDA)主要用于生产聚酰亚胺薄膜、工程塑料、涂料助剂、塑料助剂和粘结剂等,其中,聚酰亚胺具有优异的力学、电学、物理和化学性能,被广泛应用于机电、宇航,核能和电子工业等诸多领域。由于聚酰亚胺的性能受均苯四甲酸二酐纯度的影响较大,近年来,聚酰亚胺生产企业对均苯四甲酸二酐的纯度提出了更高的要求。
均苯四甲酸二酐的结构式如下:
均苯四甲酸二酐的分子量大(218.12),沸点高(398℃),用常规方法对其纯度的分析测试难度大、效果差。目前,业界大多用气相色谱分析测试均苯四甲酸二酐的纯度及有机杂质,该方法的测量准确度及精度高,但必须将样品进行两步酯化反应处理转化为低沸点的酯类才能进行分析,过程较为繁琐,且酯化的程度会影响测试结果的准确度。此外亦有报道称使用蒸馏水作为流动相的反相液相色谱来定量检测均苯四甲酸二酐,其原理主要是将均苯四甲酸二酐转化为均苯四甲酸,再通过检测均苯四甲酸来对均苯四甲酸进行间接分析,虽然能够有效的实现多种有机杂质的检测,但样品中固有的均苯四甲酸却严重影响了分析结果的准确性。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种能够准确定量分析均苯四甲酸二酐纯度的高效液相色谱分析方法,能够解决现有技术中的缺陷,准确测试均苯四甲酸二酐的纯度。
为解决上述技术问题,本发明采用的一个技术方案是:提供一种均苯四甲酸二酐的高效液相色谱分析方法,包括如下步骤:
(1)采用正相高效液相色谱法,其高效液相色谱条件为:
色谱柱:氰基柱;
流动相:正己烷、四氢呋喃和乙腈的混合溶液;
缓冲盐:四甲基硫酸氢铵;
等度洗脱;
流速:0.8~1.2mL/min;
检测波长:220nm;
温度:20~30℃;
进样量:20μL;
(2)配制流动相:称取一定量四甲基硫酸氢铵,溶解于正己烷、四氢呋喃和乙腈的混合溶液,超声振荡混匀,滤膜过滤备用;
(3)配制PMDA标准溶液:准确称取PMDA标准品25~2000mg,精确到0.1mg,置于50mL的容量瓶内,用步骤(2)中的流动相配置成PMDA标准溶液,滤膜过滤后备用;
(4)构建标准曲线:将步骤(3)中制备的PMDA标准溶液按步骤(1)中所述的色谱条件进样,以峰面积为纵轴,以PMDA标准品浓度为横轴,以峰面积对浓度作图,利用线性回归方程构建标准曲线;
(5)配制PMDA样品溶液:准确称取PMDA样品25~2000mg,精确到0.1mg,置于50mL的容量瓶内,用步骤(2)中的流动相配置成PMDA样品溶液,滤膜过滤后备用;
(6)外标百分比法定量分析: 将步骤(5)中制备的PMDA样品溶液按步骤(1)中所述的色谱条件进样,按外标百分比法定量分析样品中均苯四甲酸二酐的纯度。
在本发明一个较佳实施例中,所述流动相中,所述正己烷、四氢呋喃和乙腈的体积比例为60/30/10,所述四甲基硫酸氢铵的添加量占所述流动相体积的0.1%;
在本发明一个较佳实施例中,所述氰基柱的规格为:4.6mm×250mm,0.5μm。
在本发明一个较佳实施例中,所述滤膜厚度为0.45μm。
在本发明一个较佳实施例中,所述PMDA标准样品的浓度为20mg/L 、40mg/L、80mg/L、120mg/L和160mg/L。
在本发明一个较佳实施例中,所述步骤(4)中,所述标准曲线为Y = kX,其中,Y为面积,X为浓度,k为斜率。
在本发明一个较佳实施例中,所述步骤(6)中,所述均苯四甲酸二酐的纯度的计算公式为:
,
其中,W样为样品纯度,Y样为样品峰面积,k为标准曲线斜率,X样为样品浓度。
本发明的有益效果是:本发明提供了一种定量分析均苯四甲酸二酐的分析方法,填补了相应领域的技术空白,具有样品处理及分析程序过程简单,色谱峰形好,分析结果准确性高,重现性好等优点,在PMDA 的质量分析和质量控制等领域具有重要的现实意义。
附图说明
图1是本发明80mg/L PMDA标准溶液的高效液相色谱图;
图2是PMDA标准溶液的标准曲线图;
图3是PMDA标准品的高效液相色谱图;
图4是PMDA样品A的高效液相色谱图;
图5是PMDA样品B的高效液相色谱图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述,以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解,从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
本发明实施例中采用的高效液相色谱为Agilent 1260型高效液相色谱仪,配有G1311C四元泵,G1316A柱温箱和G1314F紫外检测器。
本发明实施例包括:
实施例1
1、配制1L流动相:准确称取1g四甲基硫酸氢铵溶解于100mL乙腈中,超声振荡然1~10min后,依次加入600mL正己烷和300mL四氢呋喃,超声振荡30~60min混匀,用0.45μm的滤膜过滤备用。
2、制备浓度分别为20 mg/L、40 mg/L、80 mg/L、120 mg/L和160mg/L的 PMDA标准溶液:准确称量PMDA标准品25~2000mg,精确到0.1mg,置于50mL的容量瓶中,用上述流动相稀释至刻度,超声5min混匀,密封冷却静置,待容量瓶内液体恢复至刻度线时,准确移取2mL溶液置于50mL的容量瓶中,用流动相稀释至刻度,超声5min混匀,而后使用0.45μm的滤膜过滤。
3、制备PMDA样品溶液:准确称量PMDA标准品500mg,置于50mL的容量瓶中,用上述流动相稀释至刻度,超声5min混匀,密封冷却静置,待容量瓶内液体恢复至刻度线时,准确移取2mL溶液置于50mL的容量瓶中,用流动相稀释至刻度,超声5min混匀,而后使用0.45μm的滤膜过滤。
4、色谱条件:
色谱柱:ZORBAX Eclipse XDB-CN型(4.6mm×250mm,0.5μm);
流动相:V(正己烷)/V(四氢呋喃/V(乙腈)=60/30/10,0.1%四甲基硫酸氢铵(每升流动相中添加1g);等度洗脱;流速:0.8~1.2mL/min;检测波长:220nm;温度:20~30℃;进样量:20L。
5、利用线性回归方程构建标准曲线:根据上述色谱条件,取PMDA一系列浓度(20 mg/L、40 mg/L、80 mg/L、120 mg/L和160mg/L)的标准溶液进样,以峰面积对浓度作图,利用线性回归方程构建标准曲线:Y = 119.48913X,相关系数R = 0.99999,其中,80mg/L标准溶液谱图如附图1所示,标准曲线如附图2所示。
6、根据上述色谱条件,取PMDA样品溶液进样,谱图如附图3所示,Agilent化学工作站根据外标百分比法自动积分计算得出样品的纯度为99.76%。
实施例2
以实施例1中的标准曲线为准,制备PMDA样品A溶液并分析。准确称量PMDA样品A 1000mg,其后配制方法、色谱条件及积分计算方法同实施例1。谱图如附图4所示,样品的纯度为99.80%。
实施例3
以实施例1中的标准曲线为准,制备PMDA样品B溶液并分析。准确称量PMDA样品B 1000mg,其后配制方法、色谱条件及积分计算方法同实施例1。谱图如附图5所示,样品的纯度为95.73%。
实施例4
以实施例1中的标准曲线为准,使用PMDA样品C制备6个浓度相同的样品溶液并分析。准确称量PMDA样品C 1000mg,其后配制方法、色谱条件及积分计算方法同实施例1。样品纯度分析结果如下表所示,
以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (6)
1.一种均苯四甲酸二酐的高效液相色谱分析方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)采用正相高效液相色谱法,其高效液相色谱条件为:
色谱柱:氰基柱;
流动相:正己烷、四氢呋喃和乙腈的混合溶液;
缓冲盐:四甲基硫酸氢铵;
等度洗脱;
流速:0.8~1.2mL/min;
检测波长:220nm;
温度:20~30℃;
进样量:20μL;
(2)配制流动相:称取一定量四甲基硫酸氢铵,溶解于正己烷、四氢呋喃和乙腈的混合溶液,超声振荡混匀,滤膜过滤备用;
(3)配制PMDA标准溶液:准确称取PMDA标准品25~2000mg,精确到0.1mg,置于50mL的容量瓶内,用步骤(2)中的流动相配置成PMDA标准溶液,滤膜过滤后备用;
(4)构建标准曲线:将步骤(3)中制备的PMDA标准溶液按步骤(1)中所述的色谱条件进样,以峰面积为纵轴,以PMDA标准品浓度为横轴,以峰面积对浓度作图,利用线性回归方程构建标准曲线;
(5)配制PMDA样品溶液:准确称取PMDA样品25~2000mg,精确到0.1mg,置于50mL的容量瓶内,用步骤(2)中的流动相配置成PMDA样品溶液,滤膜过滤后备用;
(6)外标百分比法定量分析: 将步骤(5)中制备的PMDA样品溶液按步骤(1)中所述的色谱条件进样,按外标百分比法定量分析样品中均苯四甲酸二酐的纯度。
2.根据权利要求1所述的均苯四甲酸二酐的高效液相色谱分析方法,其特征在于,所述流动相中,所述正己烷、四氢呋喃和乙腈的体积比例为60/30/10,所述四甲基硫酸氢铵的添加量占所述流动相体积的0.1%;
根据权利要求1所述的均苯四甲酸二酐的高效液相色谱分析方法,其特征在于,所述氰基柱的规格为:4.6mm×250mm,0.5μm。
3.根据权利要求1所述的均苯四甲酸二酐的高效液相色谱分析方法,其特征在于,所述滤膜厚度为0.45μm。
4.根据权利要求1所述的均苯四甲酸二酐的高效液相色谱分析方法,其特征在于,所述PMDA标准样品的浓度为20mg/L 、40mg/L、80mg/L、120mg/L和160mg/L。
5.根据权利要求1所述的均苯四甲酸二酐的高效液相色谱分析方法,其特征在于,所述步骤(4)中,所述标准曲线为Y = kX,其中,Y为面积,X为浓度,k为斜率。
6.根据权利要求1所述的均苯四甲酸二酐的高效液相色谱分析方法,其特征在于,所述步骤(6)中,所述均苯四甲酸二酐的纯度的计算公式为:
其中,W样为样品纯度,Y样为样品峰面积,k为标准曲线斜率,X样为样品浓度。
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