PL124271B1 - Method of separation of chlorobenzene nitration products - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób rozdzielania produktów nitrowania chlorobenzenu, zawieraja¬ cych izomery mononitrochlorobenzenu, chloroben- zen i nitrobenzen metoda chromatografii gazowej.Znany jest, z opracowania Zielinskiego W. L. i in¬ nych (J. Chromatogr., 30, 77, 1967) sposób rozdzie¬ lania nitrochlorobenzenów metoda chromatografii gazowej przy zastosowaniu jako wypelnienia ko¬ lumny chromatograficznej 4% polimeru fluoroalki- losiloksanowego (QF 1) naniesionego na chromosorb G, myty kwasem i silanizowany dwumetylochloro- silanem, (AW, DMCS), o uziarnieniu 0,175—0,147 mm.Znany jest równiez z opracowania Olaha G. A. i wspólpracowników (J. Am. Chem. Soc, 83, 4581, 1961) sposób rozdzielania izomerów nitrochloroben¬ zenów, polegajacy na zastosowaniu chromatografii gazowej, przy uzyciu jako wypelnienia kolumny chromatograficznej glikolu polipropylenowego (UCON LB 500 X), osadzonego na diatomicie.Jako gaz nosny stosowano wodór z szybkoscia przeplywu 60 cmtyminute. Temperatura kolumny 180°C. Bombach K. (Anal. Chem., 33, 29, 1961) w ceiu rozdzielenia izomerów nitrochlorobenzenu zbadal szereg faz np..-glikol polietylenowy o ciezarze czasteczkowym okolo 1000 (Carbowax 1000), adypi- nian polidwuetylenoglikolu i pentaerytrytu (LAC 446), olej metylofenylosilikonowy (Silicon 550), sili¬ kon + kwas stearowy, apiezon L, olej mineralny, fosforan trójkrezylu i ftalan dwunonylu. Najlepsze 10 13 20 25 2 rozdzielenie izomerów uzyskal stosujac jako wy¬ pelnienie Carbowax 1000 w temperaturze 152°C, przy przeplywie wodoru z szybkoscia 46,2 cmVmi- nuta. Krasuska E. i Celler W. (J. Chromatogr. 147, 470, 1978) rozdzielili mieszanine izomerów nitrochlo¬ robenzenów, nitroanilin i fenylenodwuamin metoda chromatografii gazowej stosujac jako wypelnienie 3% bursztynianu dwumetanolocykloheksanu (LAC 796) osadzonym na Gas Chrom 0,248—0,175 mm.Temperatura kolumny programowana: 140° przez 22 minuty, nastepnie wzrost do 215° z przyrostem temperatury 16°/minute. Jako gaz nosny stosowano argon z szybkoscia przeplywu 60 cmtyminute. Wed¬ lug tak prowadzonych sposobów albo nie uzyskano calkowitego rozdzielenia izomsrów, szczególnie orto od para lub czas wykonania oznaczania byl dlugi, ograniczajacy wykorzystanie metody dla celów praktycznych.Nieoczekiwanie stwierdzono, ze mozna uzyskac calkowite rozdzielenie izomerów mononitrochloro¬ benzenu, chlorobenzenu i nitrobenzenu jesli jako faze ciekla, wypelniajaca kolumne chromatograficz¬ na stosuje sie poliadypinian glikolu polietylenowe¬ go (PEGA) w ilosci 1—12%, korzystnie 4% i kwas fosforowy w ilosci 0,5—2%, korzystnie 1%, osadzone na ziemi okrzemkowej do chromatografii gazowej.Rozdzielanie prowadzi sie metoda chromatografii gazowej z kolumna wypelniona wyzej wymieniona faza przy szybkosci liniowej przeplywu gazu nos¬ nego, korzystnie azotu w granicach 250—1000 cm/mi- 124 271* nute, to jest przy srednicy kolumny okolo 3 mm, 20 do 100 cm3/minute, w temperaturze 100—180°C, - -korzystniej 130°C. Jako wzorzec wewnetrzny do ewentualnego -¦„ oznaczania ilosciowego izomerów mozna stosowac metamononitrotoluen.Sposób wedlufe wynalazku pozwala na szybkie ilosciowe okreslenie zawartosci izomerów mononi- - tracbl9XQoeftzehti, chlorobenzenu i nitrobenzenu w ich mieszaninie w kazdym stosunku poszczegól¬ nych skladników oraz na wydzielenie czystych skladników z ich mieszaniny metoda preparatyw- nej chromatografii gazowej.Wynalazek moze miec zastosowanie praktyczne do kontroli procesu nitrowania chlorobenzenu przez okreslanie skladu mieszaniny nitrowych pochod¬ nych chlorobenzenu, chlorobenzenu i nitrobenzenu w kazdym stadium tego procesu oraz do kontroli jakosci poszczególnych izomerów mononitrochloro- benzenu.Przyklad: W kolbie miarowej pojemnosci 10 cm3 odwaza sie próbke mieszaniny produktów nitracji chlorot^enzenu w ilosci 1,0 g a nastepnie dodaje sie 0,30 g metamononitrotoluenu. Roztwór w kolbie dopelnia sie acetonem do kreski i staran¬ nie miesza. Okolo 1 mm3 tak przygotowanego roz¬ tworu podaje sie na kolumne chromatograficzna i chromatografuje w nastepujacych warunkach pracy chromatografu gazowego: kolumna ze stali kwasoodpornej lub ze szkla borokrzemowego dlu¬ gosci 2 m, srednicy wewnetrznej 3 mm, wypelnio¬ na 4% poliadypinianu glikolu polietylenowego (PEGA) + 1% kwasu fosforowego osadzonych na przemytym kwasem i silanizowanym chromosorbie W o uziarnieniu 0,175—0,147 mm. Temperatura ko¬ lumny 130°, temperatura dozownika 220°, tempera¬ tura detektora 220°. Detektor jonizacyjno-plomie- niowy. Gaz nosny azot o szybkosci przeplywu 30 cm3/minute.Uzyskana w tych warunkach rozdzielczosc par izomerów meta/para i orto/para wynosila odpo- 271 4 wiednio 1,9 i 2,0. Czas rejestracji chromatogramu 40 minut. Dla szybszego wykonania analizy mozna stosowac te same warunki pracy chromatografu podwyzszajac jedynie temperature kolumny do 5 140°. Czas rejestracji chromatogramu wynosil wte¬ dy 20 minut, a rozdzielczosc izomerów meta/para i orto/para zmniejszyla sie nieznacznie do odpo¬ wiednio 1,6 i 1,9.Wyniki rozdzielenia jakosciowego badanej mie¬ szaniny ilustruje chromatogram przedstawiony na rysunku. Po zidentyfikowaniu stwierdzono naste¬ pujaca kolejnosc ukazywania sie pików: 1) chloro- benzen, 2) nitrobenzen, 3) metanitrotoluen — wzo¬ rzec wewnetrzny, 4) metanitrochlorobenzen, 5) pa- ranitrochlorobenzen, 6) ortonitrochlorobenzen.Z otrzymanego chromatogramu mozna okreslic sklad jakosciowy badanej próbki, przy czym za¬ wartosci procentowe poszczególnych skladników m mieszaniny oblicza sie ze stosunku powierzchni lub wysokosci pików oznaczanego skladnika i wzorca wewnetrznego i odwazonych mas badanej substan¬ cji i wzorca wewnetrznego wedlug ogólnie stoso¬ wanych wzorów obliczeniowych. 25 Zastrzezenie patentowe Sposób rozdzielania produktów nitrowania chloro¬ benzenu, stanowiacych mieszaniny chlorobenzenu, 30 nitrobenzenu, orto-, meta- i paranitrochlorobenzenu oraz ponadto zawierajacych metanitrotoluen, meto¬ da chromatografii gazowej, znamienny tym, ze jako faze ciekla wypelniajaca kolumne chromatograficz¬ na stosuje sie poliadypinian glikolu polietylenowego M w ilosci 1—12%, korzystnie 4% i kwas fosforowy w ilosci 0,—2%, korzystnie 1%, osadzone na ziemi okrzemkowej do chromatografii gazowej, przy czym rozdzielanie prowadzi sie przy szybkosci li¬ niowej przeplywu gazu nosnego w granicach H 250—1000 cm/minute, w temperaturze 100—180°C.124 271 PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób rozdzielania produktów nitrowania chloro¬ benzenu, stanowiacych mieszaniny chlorobenzenu, 30 nitrobenzenu, orto-, meta- i paranitrochlorobenzenu oraz ponadto zawierajacych metanitrotoluen, meto¬ da chromatografii gazowej, znamienny tym, ze jako faze ciekla wypelniajaca kolumne chromatograficz¬ na stosuje sie poliadypinian glikolu polietylenowego M w ilosci 1—12%, korzystnie 4% i kwas fosforowy w ilosci 0,—2%, korzystnie 1%, osadzone na ziemi okrzemkowej do chromatografii gazowej, przy czym rozdzielanie prowadzi sie przy szybkosci li¬ niowej przeplywu gazu nosnego w granicach H 250—1000 cm/minute, w temperaturze 100—180°C.124 271 PL