CS241346B1 - Sorbent preparation method with high density of chemically bonded octadecyl phase - Google Patents

Description

241346 AZynátez sadýka spůšbiBu5Jjrípraýy šprbeh-t&v.a vysoketl -feustoto^^cÚeitífiBk^ vi|zah)ejoktedecylovej fázy.

Velkým pokrokom v, ..chromatftgr^fickejanalýze boilo zavedení^^á^liií p ěÉěmtckyviazanou „kvapalnou“ n4zdmwVďaúďt'ýmtonáplniam sa značné skrátil čas trvanla ana-lýzy a umožnila sa kvantitativná i kvalitatív-na separácia látok s podobnými vlastnos-ťami. Náplně s chemicky viazanými fázamipredstavujú sorbenty získané reakcioiu che-mického modifikátora (,napr. organosilánys povrchovými hydroxylovými skupinaminosiča silikagélu, pórovitého skla, diatomi-tu atď.). Z hiadiska usporjadania viazaných orga-nických skuipín modifikátora, možno vše-obecné náplně rozdělit na dve základnéskupiny, a to „kefa“, kde sa osi molekúlmodifikátora orientujú kolmo na povrch no-siča a typu „polymér“, kde tvoria nadvia-zané molekuly modifikátora neorientovaná,vzájomne presieťovanú monovrstvu, aleboviac vrstiev — vo formě filmu. V závislosti od chemické] štrúktúry rhodi-fikátora a spůsobu syntézy sa ’ získavajúrožne typy vazieb medzi organickými sku-pinami modifikátora a ipovrchom nosiča. Odtypu týchto vazieb závisí stabilita získané]chemicky viazanej fázy. Vysokou stabilitousa vyznačujú fázy zviazané pomocou siloxá-novej vazby. V. Řehák a E. Šmolková spra-covali prehlad různých typov náplní použí-vaných v chromatograíii [V. Řehák, E. Smol-íková: Chromatographia 9, 219 (1976]].

Existuje vela sposopov získavania náplnís chemicky viazanou „kvapalnou“ fázou.Unger a kol. odporúčajú silanizáciu použi-tím organochlórsilánov ako chemických mo-difikátorov, pričom od funkčnosti danéhoorganochlórsiilánu závisí struktura viazanejfázy, hustota a efektivnost pokrytia sorben-ta [K. K. Unger, N. Becker, R. Roumeliotis:J. Chromatogr. 125, 115 (1976)]. V literatuře sú uvedené náplně získanésilanizáciou sorbenta pri použití etoxyorga-nosilánov alebo metoxyorganosilánov [R. E.Majors: J. Chromatogr. Sci 18, 489 (1980)].Uvedenými spósobmi silanizácie získané ná-plně dosahuji! pokrytie oktadecylovými sku-pinami 2,5 až 3,5 μΐηοΐ. m-2. I pri tomtostupni pokrytia však obvykle zostáva napovrchu silikagélov značný počet volnýchsilanolových skupin, ktoré majú velký vplyvna reprodukovatefnosť retenčných výsled-kov a znižujú solvollytickú odolnost v přípa-de použitia vodných roztokov ako eluentov[N. H. C. Cook, K. Olson: J. Chromatogr. Sci.18, 1 (1980)].

Pretoi je tiež nutné sorbenty dodatočnesilanizovať pri použití krátkých organickýchskupin, napr. metylových, pochádzajúcich ztrimetylchlórsilánu. Detailně podmienkyvyššie opísaných syntéz nie sú publikované,avšak v případe použitia organochilórsilá-nov ako modifikátorov je jedným z produk-tov reakcie nežiadúci chlorovodík, ktorý ne- gativnémoyplysyňúje efektivitu a hustotu1 po- krytia pktadBGylovými skupinami.1· ' ’ - α 4

Silanizácia pomocou chlórsilánov -sa pre-. fo...robí v prostředí pyridinu, .ktorý vlažeuýořňujúBhsa chlorovodík. V tomto případevšak' žvyčajne klesá stupeň pokrytia povr-chu sorbenta alkylovými skupinami. Použi-tie etoxysilánov ako silanizačného prostried-ku nie je výhodné s ohiadom na 1'ahkosťtvorby nežiadúcich polymér ovýehdilmov napovrchu sorbenta pri nezabezpečení (abso- lutné bezvodého prostredia. .

Uvedené nevýhody v podstatné) miere od-straňuje spósob přípravy sorbentovs vyso-kou.hustotou chemicky viazanej oktadecy-lovej fázy, podlá vynálezu založeného nazistení, že optimálně výsledky silanizáciesa dosiahnu pri pK 7 až',S,5. a-.prhídepílptp100 až 190 °C. Potřebné pK sa .zabezpečíbuď priamo zásaditým silanizačným pro-striedkom, alebo prídavkom zásaditej látkypyridin ku kyslému silanizačnému prostried-ku.

Podstata vynálezu spočívá teda v tom,-žena bezvodý silikagél působí N,N-dimetyf-amínooktadecylsilán alebo oktadecyldime-tylchlórsilán s bezvodým pyridínom, přítla-ku 10 až 50 Pa, príp. v přítomnosti neaktívne-ho bezvodého rozpúšťadla, ako napr. tolué-nu, pri teplote 100 až 190 °C po dobu 10 až170 h, pričom zastúpenie jednotlivých zlo-žiek sa volí tak, že pK prostredia sa pohy-buje v rozmedzí 7 až 8,5. Úloha pK prostredia je rozhodujúca, lebozabezpečuje nujpriaznivejší priebeh reakciea vedie k vysokému poikrytiu sorbenta. Výhodou navrhovaného sposobu přípravysorbenfov oproti dpterajším ppstuppm i pří-pravy je, že, předmětným, spůsaborosa zís-kává jú náplně s vysokou.hustotou pokrytiachemicky viazanou oktadecylovou fázpu 3,6až ,μΐηοΐ. m~2, dobrou . sotvolytickou.amechanickou odolnosťou. V důsledku,,tohůnie je potřebná dodatočhá. .silanizácia^ P.r í k ladí,. ,.. . , 5. g., silikagélu; s měrným povrchem,420metrov2, g.-1 sa dá do reaktora, ktprý .umo^rňuje záhrev, oddělený přívod reagentov,. azabraňuje kontaktu reagentov s prostředím.Sorbent sa v reaktore suší pri tlaku 10 Papri teplete 200 °C počas 4 hodin, čím sa od-stráni adsorbovaná voda. Potom sa sorbentnechá reagovat so 7 ml N,N-dimetylamíno-oktadecyldimetylsilánu (v množstve 18 mi-kromol.m-2). Toto množstvo je v trojná-sobnom nadbytku na množstvo silanolovýchskupin nachádzajúcich sa na povrchu sili-kagélu, čo zabezpečuje pK reakcie 8,5.

Reaktor isa zahrieva na teplotu 130 °C po-čas 170 hodin. Po vychladnutí a otvoreníreaktora sa sorbent prenesie na lievik apremýva sa postupné: benzénom, acetónom,metanolem a nakoniec dietyléterom. v množ-stve po 50 ml, aby sa vymyli reakčné zvyš-

Claims (2)

241346 3 ky. Vymytý sorbent sa vysuší. Týmto spůso-bom získaný sorbent s chemicky viazanouoktadecylovou fázou má hustotu poikrytia6,6 ;<moJ. m-2. Příklad 2 Postupuje sa ako v příklade 1, s tým roz-dielom, že sa použije silikagél s měrnýmpovrchom 600 m2. g_1, ktorý sa suší pri 50Pa a 200 °C po dobu 6 hodin. Potom přidáme15 ml suchého toluenu a 9 ml dimetylamí-nooktadecyldimetylsilánu, čo zabezpečujepK 8,5. Reaktor sa zahrieva na teplotu 150stupňov C po dobu 120 hodin. Týmto spo-sobom sa získá sorbent s chemicky viaza-nou oktadecylovou fázou s hustotou pokry-tia 6,5 ,umol. m~2. Příklad 3 5 g silikagélu s měrným povrchom 380metrov2. g~1 sa naplní do> skleněného rea-ktora atoo v příklade 1 a suší sa pri tlaku10 až 50 Pa pri teplotě 200 QC počas 6 ho-din. Potom sa přidá 20 ml 0,5 mol. I-1 roz-toku oktadecylchlórsilánu v bezvodom to-luene a 5 ml bezvodého pyridinu. Pyridinviaže vznikajúci chlorovodík a udržuje pKreakcie ,na hodnotě okolo 8,5. Po naplněnía přidaní reagentov sa reaktor zatvorí azahrieva sa na teplotu 100 °C počas 10 ho-din. Po reakcii sa obsah premýva na lievikua suší ako v příklade 1. Opísaným sposobomsa získá sorbent s chemicky viazanou olkta- decylovou fázou s hustotou pokrytia 5,8 mikromólov. m~2. Příklad 4 Postupuje sa ako v příklade 3, s tým, žesa použije siilikagél s měrným povrchom340 m2. g"1 a přidá sa roztok 6 ml oktade-cyldimetylchlórsilánu v 5 ml bezvodého py-ridinu, čo dává pK 8. Teplota reakcie sa u-držiava 120 aC počas 12 hodin. Týmto spo-sobom sa získá sorbent s chemicky viazanouoktadecylovou fázou s hustotou pokrytia5,4 jíímol. m~2. P r í k 1 a d 5 Postupuje sa ako v příklade 3, s tým roz-dielom, že sa použije silikagél s měrnýmpovrchom 240 m2. g_1 a přidá sa roztok 5mililitrov oktadecyldimetylchlórsrlánu v 15miililitroch bezvodého toluénu a 2' ml bez-vodého pyridinu, čo dává pK 7. Teplota re-akcie 120 °C sa udržiava počas 10 hodin.Týmto spůsobom sa získá sorbent s chemic-ky viazanou oktadecylovou fázou s husto-tou pokrytia 3,6 ymol. m~2. Sorbent s vysokou hustotou chemicky via-zanej oktadecylovej fázy může nájsť široképoužitie ako náplň kolón na analytické ipreparatívne chromatografické separácie,ďalej v tenkovrstvovej chromatografii a vzariadeniach používaných v klinických abiochemických diagnostických analýzach ana predkoncentráciu a predseparáciu zrie-dených a mnohokomponentových systémov. PEEDMET 1

1. Sposob přípravy sorbentov s vysokouhustotou chemicky viazanej oktadecylovejfázy, pri ktorom sa na bezvodý silikagélpůsobí silanizačným prostriedkom, vybra-ným zo> skupiny, ktorá zahrnuje Ν,Ν-dialkyl- *oktadecylamínosilán alebo diailkyloktadecyl-chlórsilán, ktorý působí samotný alebo vpřítomnosti bezvodého pyridinu, vyznačenýtým, že reakcia sa vykonává pri teplotách100 až 190 °C počas 10 až 170 hodin a že YNÁLEZU zastúpenie zložiek reakcie sa volí tak, abysa pK prostredia pohybovalo^ v rozmedzíhodnůt 7 až 8,5.

2. Sposob přípravy podlá bodu 1, vyzna-čený tým, že hmotnostný poměr silanizač-ného prostriedku ku východiskovému bez-vodérnu silikagélu je v rozmedzí od 0,3 do1,2 a objemový poměr pyridinu ku silani-začnému prostriedku je v rozmedzí od 0,4do 1,2.