CN110068616B - 4-氯-2硝基苯基异氰酸酯及其反应液的正相色谱分析方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了4‑氯‑2硝基苯基异氰酸酯及其反应液的正相色谱分析方法，本发明以正相硅胶柱作为色谱柱，采用正己烷‑三氟乙酸体系作为流动相和溶解溶剂，采用紫外检测器检测。本发明方法能够直接应用于4‑氯‑2硝基苯基异氰酸酯的定量分析，还同时能够对以4‑氯‑2‑硝基苯胺和光气为原料合成的反应液进行中间控制分析，快速、准确，重复性良好，可以用于检测反应过程中的原料、中间产物和产物含量变化情况，确定工艺条件。

Description

4-氯-2硝基苯基异氰酸酯及其反应液的正相色谱分析方法
技术领域
本发明涉及4-氯-2硝基苯基异氰酸酯及其反应液的正相色谱分析方法。
背景技术
目前4-氯-2-硝基苯基异氰酸酯的合成，主要是由4-氯-2-硝基苯胺和光气为原料合成，生成4-氯-2-硝基苯胺酰氯，再由4-氯-2-硝基苯胺酰氯进一步经回流反应获得，主要反应式为式1：
Figure BDA0001554876990000011
式1
其中，由于4-氯-2硝基苯基异氰酸酯与4-氯-2-硝基苯基酰氯对水、醇、胺等物质十分敏感，不能直接使用反相液相色谱进行分析测定，也无法对其反应生成的4-氯-2-硝基苯胺酰氯中间产物进行检测分析，因此发明一种可以直接、准确和快速地分析4-氯-2-硝基苯基异氰酸酯及其含有中间产物反应液的分析方法意义重大。
当前，异氰酸酯和酰氯的液相色谱法测定主要利用胺类、醇类等衍生试剂衍生后进行色谱分析，主要分析方法包括：
醇类衍生—反相高效液相色谱法。例如，郭秀君,李芳,蒋华江,等，“柱前衍生反相高效液相色谱法快速测定3,5-二氯苯甲酰氯”，浙江化工[J]，2007，38(5):24-25.；张学忠，“2,6-二氟苯甲酰基异氰酸酯的HPLC分析”[J].现代农药，2004,3(1):20-21。
胺类衍生—反相高效液相色谱法。例如，李学敏,王瑛,尉宏伟,等，“2,3-二溴丙酰氯定量分析方法”[J].染料与染色，2011，48(6):56-59；麦剑平,许启荣,舒友梅,等，“反相高效液相色谱法测定空气中1,6-亚己基二异氰酸酯”[J].中国工业医学杂志，2015,28(5):359-361；于亚云,袁园,张莉,等，“柱前衍生化RP-HPLC法测定六亚甲基二异氰酸酯”[J].药物分析杂志，2009,29(7):1159-1161。赵国敏,郑德强,江玉娟,等，“柱前衍生化HPLC法测定4-氯-3-(三氟甲基)苯异氰酸酯中CTF-苯胺和CTF-脲”[J].药物分析杂志，2016,36(12):2226-2230。
9-甲氨甲基蒽衍生—反相高效液相色谱法。熊中强,王利兵,李宁涛,等，“高效液相色谱/荧光检测法同时测定高分子材料中6种异氰酸酯”[J].分析测试学报，2012,31(1):104-108。
上述反相液相色谱方法，必须对测定物进行柱前衍生化，增加了分析复杂性，并影响了分析的快速性。而且这些方法不能同时分析检测异氰酸酯及其反应中间产物。
采用正相液相色谱方法包括：
直接测定法—正相高效液相色谱法。黎宏彦,胡奇志,周杰俊,等，“高效液相色谱法直接测定4-硝基苯甲酰氯”[J].湘潭大学自然科学学报，1995,17(3):73-75。然而，该文献中仅提供了酰氯类物质的正相高效液相色谱分析方法，并未涉及到异氰酸酯类化合物的分析检测。中国专利CN104062367B报道了采用一种用正相高效液相色谱法直接分析1,5-萘二异氰酸酯含量的方法。然而，采用该方法必须额外使用碳酸二甲酯作为溶剂以及必须采用特定极性键合CN和NH2固定相。然而，这些方法适用范围有限，不能满足4-氯-2硝基苯基异氰酸酯及其反应液的检测分析要求，操作过程较复杂。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术需要在先衍生化及无法同时分析4-氯-2硝基苯基异氰酸酯及其反应液，提供快速、准确，重复性良好的分析方法。
本发明提供一种4-氯-2硝基苯基异氰酸酯及其反应液的正相色谱分析方法，，以正相硅胶柱作为色谱柱，采用正己烷-三氟乙酸体系作为流动相和溶解溶剂，采用紫外检测器检测。
其中，进一步的，所述正己烷-三氟乙酸体系危的体积百分比为99.90％～99.95％的正己烷和0.05～0.10％的三氟乙酸。
其中，更进一步的，所述正己烷为色谱级，三氟乙酸为分析纯。
其中，进一步的，所述正己烷-三氟乙酸体系的总含水量小于0.05％。
其中，更进一步的，所述正己烷-三氟乙酸体系的总含水量小于0.01％。
其中，进一步的，控制所述的流动相流速为0.8～1.2ml/min，控制所述的色谱柱柱温为20～30℃。
其中，进一步的，控制所述紫外检测器的检测波长为220～240nm。
其中，进一步的，控制所述紫外检测器的检测波长为230nm。
其中，进一步的，所述紫外检测器为紫外可变波长(VWD)紫外检测器。
其中，进一步的，所述正相硅胶柱为RX-SIL硅胶柱
其中，所述4-氯-2硝基苯基异氰酸酯反应液为4-氯-2硝基苯胺和光气为原料在常温条件下合成获得的反应液。
其中，进一步的，液相色谱系统可以使用安捷伦1200或与之相当的液相色谱系统。
本发明的积极进步效果在于：
本发明方法能够直接应用于4-氯-2硝基苯基异氰酸酯的定量分析，还能够同时对以4-氯-2-硝基苯胺和光气为原料合成4-氯-2-硝基苯基异氰酸酯的反应液进行中间控制分析，检测反应过程中的原料、中间产物和产物含量变化情况，确定工艺条件。本发明方法快速、准确，重复性良好。
在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。
本发明所用试剂和原料均市售可得。
附图说明
图1为实施例1中反应产物4-氯-2硝基苯基异氰酸酯的色谱图。
图2为实施例1反应产物4-氯-2硝基苯基异氰酸酯的外标法定量的外标曲线图。
图3为实施例2中反应原料4-氯-2硝基苯胺的色谱图。
图4为实施例2中以4-氯-2硝基苯胺和光气为原料合成4-氯-2硝基苯基异氰酸酯在常温条件下反应液的中间控制分析色谱图。
图5为实施例3中4-氯-2硝基苯胺和光气为原料合成4-氯-2硝基苯基异氰酸酯在50℃条件下反应液的中间控制分析色谱图。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规方法和条件，或按照商品说明书选择。
主要实验仪器及色谱条件：
采用包含紫外可变波长(VWD)紫外检测器的安捷伦1200或与之相当的液相色谱系统。
色谱柱选用正相硅胶柱，优选选用安捷伦公司正相硅胶柱，RX-SIL硅胶柱。
采用总含水量＜0.05％的正己烷-三氟乙酸体系，以色谱级的正己烷为主体，添加分析纯的三氟乙酸。正己烷-三氟乙酸体系的体积百分比为99.90％的正己烷、0.10％的三氟乙酸。
采用柱温为25℃，采用紫外检测器的检测波长230nm。
样品4-氯-2-硝基苯胺和光气为原料合成4-氯-2-硝基苯基异氰酸酯反应液由联化科技股份有限公司提供。
实施例1
直接定量分析4-氯-2硝基苯基异氰酸酯
1、色谱分离与检测条件
色谱柱：安捷伦公司正相硅胶柱RX-SIL(直径和长度为4.6×100mm，硅胶颗粒直径1.8μm)。
流动相：0.10％三氟乙酸～99.90％正己烷，总含水量＜0.01％。
流速：1.0ml/min
柱温：25℃
紫外检测器的检测波长：230nm
进样量：1.0μL
2、标准溶液与样品溶液的配制
分别准确称取30mg、60mg、90mg、120mg和150mg(精确至0.0001g)的4-氯-2硝基苯基异氰酸酯的自制标样至10ml棕色容量瓶中，加入总含水量＜0.01％的0.10％三氟乙酸～99.90％正己烷溶解并定容，即得到标准样品1～5。
准确称取100mg(精确至0.0001g)的4-氯-2硝基苯基异氰酸酯的样品至10ml棕色容量瓶中，加入总含水量＜0.01％的0.10％三氟乙酸～99.90％正己烷溶解并定容，得待分析样品，进样分析后，根据外标法可计算得到含量。
4-氯-2硝基苯基异氰酸酯样品谱图见图1。
3、线性相关性
在上述色谱条件下，对上述配制的五个标准样品溶液进行测定并计算，结果见表1。
从表1可以看出，被测物在0.5～2.6mg/ml范围内，质量浓度和峰面积呈现良好的线性关系。以峰面积对浓度作图，制作标准曲线，见图2。
表1
Figure BDA0001554876990000051
Figure BDA0001554876990000061
4、方法回收率和精密度测定
采用加标回收率法，将标准物质加入到样品中，测定其回收率，并计算精密度；结果见表2。
由表2可得知，本发明方法具有较好的准确性和重复性。
表2
Figure BDA0001554876990000062
实施例2
以4-氯-2硝基苯胺和光气为原料合成4-氯-2硝基苯基异氰酸酯在常温条件下反应液的中间控制分析
色谱分离与检测条件同实施例1。
准确称取0.02g(精确至0.0001g)4-氯-2硝基苯胺于25ml棕色容量瓶中，加入总含水量＜0.01％的0.10％三氟乙酸～99.90％正己烷溶解并定容。分析图谱见图3。
准确移取0.2g反应液于25ml棕色容量瓶中，加入总含水量＜0.01％的0.10％三氟乙酸～99.90％正己烷溶解并定容；得待分析样品。
常温条件下的反应液色谱分析图谱见图4。
在选定的色谱条件下，采用上述分析方法，以外标法可以定性确定在常温条件下反应液中是否存在原料、中间产物和产物。采用面积归一法相对定量副产物，在主产物4-氯-2硝基苯基异氰酸酯面积百分比含量最高时，据此确定常温条件下最优化合成的反应工艺条件。
实施例3
以4-氯-2硝基苯胺和光气为原料合成4-氯-2硝基苯基异氰酸酯在50℃条件下反应液的中间控制分析。
色谱分离与检测条件同实施例1。
进样分析实施例2所配置好的反应液样品，50℃条件下反应液的色谱分析图谱见图5。
在选定的色谱条件下，采用上述分析方法，以外标法可以定性确定在50℃条件下反应液中是否存在原料、中间产物和产物。采用面积归一法相对定量副产物，在主产物4-氯-2硝基苯基异氰酸酯面积百分比含量最高时，据此确定50℃条件下最优化合成的反应工艺条件。

Claims (6)

1.4-氯-2硝基苯基异氰酸酯及其反应液的正相色谱分析方法，其特征在于，所述反应液是由4-氯-2-硝基苯胺和光气为原料合成，生成4-氯-2-硝基苯胺酰氯，再由4-氯-2-硝基苯胺酰氯进一步经回流反应获得；
所述正相色谱分析方法以正相硅胶柱作为色谱柱，采用正己烷-三氟乙酸体系作为流动相和溶解溶剂，采用紫外检测器检测；
所述正相硅胶柱为RX-SIL硅胶柱；所述RX-SIL硅胶柱的硅胶颗粒直径为1.8μm；
所述正己烷-三氟乙酸体系为体积百分比为99.90％～99.95％的正己烷和0.05～0.10％的三氟乙酸。
2.按权利要求1所述的方法，其特征在于，所述正己烷-三氟乙酸体系的总含水量小于0.05％。
3.按权利要求2所述的方法，其特征在于，所述正己烷-三氟乙酸体系的总含水量小于0.01％。
4.按权利要求1所述的方法，其特征在于，控制所述流动相的流速为0.8～1.2ml/min，控制所述色谱柱的柱温为20～30℃。
5.按权利要求1所述的方法，其特征在于，控制所述紫外检测器的检测波长为220～240nm。
6.按权利要求5所述的方法，其特征在于，控制所述紫外检测器的检测波长为230nm。
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