PL214842B1 - Method for the determination of ionic liquids using high-performance liquid chromatography - Google Patents
Method for the determination of ionic liquids using high-performance liquid chromatographyInfo
- Publication number
- PL214842B1 PL214842B1 PL389581A PL38958109A PL214842B1 PL 214842 B1 PL214842 B1 PL 214842B1 PL 389581 A PL389581 A PL 389581A PL 38958109 A PL38958109 A PL 38958109A PL 214842 B1 PL214842 B1 PL 214842B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- methylimidazolium cation
- ionic liquids
- liquid chromatography
- performance liquid
- cation
- Prior art date
Links
- 239000002608 ionic liquid Substances 0.000 title claims description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 18
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 title claims description 8
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 27
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 claims description 9
- 229910000402 monopotassium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 235000019796 monopotassium phosphate Nutrition 0.000 claims description 6
- PJNZPQUBCPKICU-UHFFFAOYSA-N phosphoric acid;potassium Chemical compound [K].OP(O)(O)=O PJNZPQUBCPKICU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- USFZMSVCRYTOJT-UHFFFAOYSA-N Ammonium acetate Chemical compound N.CC(O)=O USFZMSVCRYTOJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000005695 Ammonium acetate Substances 0.000 claims description 5
- 229940043376 ammonium acetate Drugs 0.000 claims description 5
- 235000019257 ammonium acetate Nutrition 0.000 claims description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 5
- 230000005526 G1 to G0 transition Effects 0.000 claims description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 3
- 125000004079 stearyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 claims description 3
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 claims description 2
- IQQRAVYLUAZUGX-UHFFFAOYSA-N 1-butyl-3-methylimidazolium Chemical compound CCCCN1C=C[N+](C)=C1 IQQRAVYLUAZUGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 9
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 5
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 238000005251 capillar electrophoresis Methods 0.000 description 2
- HVYWMOMLDIMFJA-DPAQBDIFSA-N cholesterol Chemical compound C1C=C2C[C@@H](O)CC[C@]2(C)[C@@H]2[C@@H]1[C@@H]1CC[C@H]([C@H](C)CCCC(C)C)[C@@]1(C)CC2 HVYWMOMLDIMFJA-DPAQBDIFSA-N 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 2
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 239000002216 antistatic agent Substances 0.000 description 1
- 239000003899 bactericide agent Substances 0.000 description 1
- 230000002210 biocatalytic effect Effects 0.000 description 1
- 239000012620 biological material Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 150000003842 bromide salts Chemical class 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 150000003841 chloride salts Chemical class 0.000 description 1
- 235000012000 cholesterol Nutrition 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 230000005518 electrochemistry Effects 0.000 description 1
- 238000010828 elution Methods 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 239000000417 fungicide Substances 0.000 description 1
- 238000004817 gas chromatography Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000004811 liquid chromatography Methods 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 238000000622 liquid--liquid extraction Methods 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 238000004853 microextraction Methods 0.000 description 1
- 125000002347 octyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 1
- 239000012429 reaction media Substances 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 description 1
- 238000012306 spectroscopic technique Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- -1 tetrafluoroborates Chemical class 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Treatment Of Liquids With Adsorbents In General (AREA)
- Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)
Description
Przedmiotem wynalazku jest sposób oznaczania cieczy jonowych za pomocą technik separacyjnych a w szczególności za pomocą wysokosprawnej chromatografii cieczowej. Stosowanie wynalazku pozwala na rozdzielanie oraz ilościowe i jakościowe oznaczanie kationów cieczy jonowych w próbkach pochodzenia biologicznego i środowiskowego oraz przemysłowego. Metodyka pozwala na oznaczanie tych soli w sposób szybki, tani, dokładny i precyzyjny na niskim poziomie stężeń.The subject of the invention is a method for determining ionic liquids by means of separation techniques, and in particular by means of high-performance liquid chromatography. The application of the invention allows for the separation and quantitative and qualitative determination of the cations of ionic liquids in samples of biological, environmental and industrial origin. The methodology allows for the determination of these salts in a quick, cheap, accurate and precise manner at a low concentration level.
Ciecze jonowe to sole zbudowane najczęściej z dużych i niesymetrycznych kationów (np. alkiloimidazoliowych lub alkilopirydyniowych) oraz mniejszych anionów o charakterze organicznym lub nieorganicznym (np. chlorki, bromki, tetrafluoroborany). Związki te posiadają względnie niską temperaturę topnienia, często poniżej 100°C, a ich niska energia sieciowa sprawia, iż są ciekłe w temperaturze pokojowej. Ciecze jonowe to związki nielotne, niepalne, charakteryzujące się małą prężnością par w temperaturze pokojowej. Ich gęstość i lepkość jest większa niż wody.Ionic liquids are salts most often composed of large and unsymmetrical cations (e.g. alkylimidazolium or alkylpyridinium) and smaller anions of an organic or inorganic nature (e.g. chlorides, bromides, tetrafluoroborates). These compounds have a relatively low melting point, often below 100 ° C, and their low lattice energy makes them liquid at room temperature. Ionic liquids are non-volatile, non-flammable compounds, characterized by a low vapor pressure at room temperature. Their density and viscosity is greater than that of water.
Możliwość sterowania właściwościami fizycznymi i chemicznymi cieczy jonowych, pozwala na ich syntezowanie pod kątem konkretnych zastosowań np. reakcji chemicznych, procesów technologicznych. Z tego względu sole te są coraz powszechniej wykorzystane w syntezie organicznej zwłaszcza dla potrzeb przemysłu farmaceutycznego i spożywczego, w reakcjach katalitycznych oraz biokatalitycznych. Znalazły one zastosowanie także w elektrochemii, ekstrakcji w układzie ciecz-ciecz, w mikroekstrakcji do fazy ciekłej i stałej, a także w technikach rozdzielających jako dodatek lub fazy stacjonarne (chromatografia gazowa, wysokosprawna chromatografia cieczowa, elektroforeza kapilarna (badania Kaliszana, Armstronga, Kaljuranda). Ciecze jonowe wykorzystane są w technikach spektrometrycznych i spektroskopowych, jak również do produkcji selektywnych ciekłych membran, do balsamowania i utrwalania tkanek, jako środki bakterio- i grzybobójcze, jako środki smarujące, antyelektrostatyczne, plastyfikatory.The ability to control the physical and chemical properties of ionic liquids allows them to be synthesized in terms of specific applications, e.g. chemical reactions, technological processes. For this reason, these salts are more and more commonly used in organic synthesis, especially for the needs of the pharmaceutical and food industries, in catalytic and biocatalytic reactions. They have also found application in electrochemistry, liquid-liquid extraction, micro-extraction into liquid and solid phases, as well as in separation techniques as an additive or stationary phases (gas chromatography, high-performance liquid chromatography, capillary electrophoresis (studies by Kaliszan, Armstrong, Kaljurand) Ionic liquids are used in spectrometric and spectroscopic techniques, as well as for the production of selective liquid membranes, for embalming and tissue fixation, as bactericides and fungicides, as lubricants, antistatic agents, and plasticizers.
Ze względu na tak szerokie możliwości zastosowań cieczy jonowych, ich szerokie wykorzystanie na skalę przemysłową jest obecnie kwestią najbliższej przyszłości. Możliwość „dostrajania ich właściwości do potrzeb konkretnego procesu technologicznego stwarza szerokie perspektywy dla nowych rozwiązań. Użycie cieczy jonowych prowadzi do uzyskania wyższych wydajności, lepszej selektywności, krótszego czasu prowadzenia procesu, a w niektórych przypadkach niższych temperatur reakcji w porównaniu z zastosowaniem tradycyjnych rozpuszczalników organicznych, nie interferują w syntezie dla przemysłu spożywczego są toksyczne, stąd nazywane bywają rozpuszczalnikami „zielonej chemii. Wszystkie te zalety wiążą się również ściśle z obniżeniem kosztów prowadzenia procesu.Due to such a wide range of applications of ionic liquids, their wide use on an industrial scale is now a matter of the near future. The possibility of "tuning their properties to the needs of a specific technological process creates broad prospects for new solutions. The use of ionic liquids leads to higher yields, better selectivity, shorter process times, and in some cases lower reaction temperatures compared to the use of traditional organic solvents, they do not interfere with the synthesis, they are toxic to the food industry, hence they are sometimes called “green chemistry” solvents. All these advantages are also closely related to the reduction of process costs.
Stopniowe wprowadzanie cieczy jonowych do przemysłu stwarza jednak poważne zagrożenie ich szybkiego rozprzestrzeniania się i kumulacji w środowisku wodnym i glebowym.However, the gradual introduction of ionic liquids to industry poses a serious threat of their rapid spread and accumulation in the water and soil environment.
Wobec powyższego koniecznym staje się opracowanie selektywnych i tanich narzędzi analitycznych, umożliwiających oznaczanie cieczy jonowych w próbkach technologicznych, w materiale biologicznym oraz różnych matrycach środowiskowych na relatywnie niskich poziomach stężeń. Metody jakościowego oraz ilościowego oznaczania tych soli wykorzystywane będą w kontroli poszczególnych etapów procesu technologicznego, podczas którego dana ciecz jonowa jest syntezowana lub też wykorzystywana np. jako środowisko reakcji. W przypadku skażenia środowiska cieczami jonowymi, metodyki te znajdą natomiast zastosowanie w analizie próbek wody lub gleby. Z tego względu opracowywanie odpowiednich metod analitycznych, które pozwolą oznaczyć ciecze jonowe jest zagadnieniem ważnym z praktycznego punktu widzenia.Therefore, it becomes necessary to develop selective and cheap analytical tools enabling the determination of ionic liquids in technological samples, in biological material and various environmental matrices at relatively low concentration levels. The methods of qualitative and quantitative determination of these salts will be used in the control of individual stages of the technological process during which a given ionic liquid is synthesized or used, for example, as a reaction medium. In the event of environmental contamination with ionic liquids, these methodologies will find application in the analysis of water or soil samples. For this reason, the development of appropriate analytical methods that will allow the determination of ionic liquids is an important issue from a practical point of view.
Znane są metody oznaczania kationów cieczy jonowych za pomocą metod spektrofotometrycznych (UV), chromatografii cieczowej z wypełnieniami oktylowymi lub cyjanowymi. Również metody elektroforezy kapilarnej zostały z sukcesem wykorzystane do rozdzielania cieczy jonowych.There are known methods of determining cations of ionic liquids by means of spectrophotometric (UV) methods, liquid chromatography with octyl or cyan packing. Capillary electrophoresis methods have also been successfully used to separate ionic liquids.
Istotą rozwiązania według wynalazku jest sposób oznaczania cieczy jonowych za pomocą wysokosprawnej chromatografii cieczowej, w którym w celu oznaczenia kationów, stosuje się hydrofobową fazę stacjonarną, zwłaszcza oktadecylową, a fazą ruchomą jest natomiast mieszanina metanolu i diwodorofosforanu potasu lub octanu amonu w różnych stosunkach objętościowych: od 0% do 50% 3 (v/v) metanolu. Stężenie diwodorofosforanu potasu lub octanu amonu wynosi od 10 do 40 mmol/dm3, 3 przy czym w zależności od wymiarów kolumny przepływ fazy ruchomej jest równy 0,8 lub 1 cm3/min. Wykorzystywana jest detekcja UV-Vis.The essence of the solution according to the invention is the method of determining ionic liquids by means of high-performance liquid chromatography, in which, in order to determine cations, a hydrophobic stationary phase, especially octadecyl, is used, and the mobile phase is a mixture of methanol and potassium dihydrogen phosphate or ammonium acetate in various volume ratios: from 0% to 50% 3 (v / v) methanol. The concentration of potassium dihydrogen phosphate or ammonium acetate ranges from 10 to 40 mmol / dm 3 , 3 whereby, depending on the dimensions of the column, the flow of the mobile phase is 0.8 or 1 cm 3 / min. UV-Vis detection is used.
Według wynalazku oznaczanie kationów cieczy jonowych metodą wysokosprawnej chromatografii cieczowej w układzie faz odwróconych polega na tym, iż stosuje się kolumny chromatograficzneAccording to the invention, the determination of cations of ionic liquids by high-performance liquid chromatography in the reversed-phase system consists in using chromatographic columns
PL 214 842 B1 zawierające zwłaszcza wypełnienia alkilowe lub cholesterolowe lub mieszane. Fazę ruchomą stanowi mieszanina buforu oraz metanolu w różnych stosunkach objętościowych od 0% (v/v) do 50% (v/v) rozpuszczalnika organicznego. Buforem fazy ruchomej jest diwodorofosforan potasu lub octan amonu 3 o stężeniach od 10 do 40 mmol/dm3. W zależności od wymiarów kolumny przepływ fazy ruchomej wynosi od 0,8 do 1 ml/min. Wykorzystywana jest detekcja UV-Vis.Especially containing alkyl or cholesterol or mixed fillers. The mobile phase is a mixture of a buffer and methanol in various volumetric ratios from 0% (v / v) to 50% (v / v) of an organic solvent. The mobile phase buffer is potassium dihydrogen phosphate or ammonium acetate 3 at concentrations ranging from 10 to 40 mmol / dm 3 . Depending on the size of the column, the flow of the mobile phase is 0.8 to 1 ml / min. UV-Vis detection is used.
Szczegóły wynalazku bardziej dokładnie zostaną przedstawione na poniższym przykładzie.The details of the invention will be illustrated in more detail in the example below.
P r z y k ł a d IP r z k ł a d I
Rozdzielanie kationów cieczy jonowych za pomocą wysokosprawnej chromatografii cieczowej.Separation of ionic liquid cations by high-performance liquid chromatography.
Wykorzystano kolumnę (250 x 4,6 mm), w przypadku której wypełnienie stanowi oktadecylowa faza 3 stacjonarna. Fazę ruchomą stanowiła mieszanina 20 mmol/dm3 diwodorofosforan potasu oraz metanolu, przy czym zastosowano elucję gradientową, według programu: 0-3minut 20% metanolu, 3 A column (250 x 4.6 mm) packed with octadecyl phase 3 stationary was used. The mobile phase was a mixture of 20 mmol / dm 3 potassium dihydrogen phosphate and methanol, with a gradient elution, according to the program: 0-3 minutes, 20% methanol, 3
3-4 minut 40% metanolu, 4-20 minut 40% metanolu. Przepływ fazy ruchomej wynosił 0,8 cm3/min. Identyfikacji analitów dokonywano za pomocą detektora spektrofotometrycznego przy długości fali λ=212 nm, a objętość nastrzyku wynosiła 20 μ|. Wyniki rozdzielania mieszaniny wzorcowej przedstawiono na rysunku 1.3-4 minutes 40% methanol, 4-20 minutes 40% methanol. The mobile phase flow was 0.8 cm 3 / min. Analytes were identified by means of a spectrophotometric detector at a wavelength λ = 212 nm, and the injection volume was 20 µl. The results of the standard mixture separation are shown in Figure 1.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL389581A PL214842B1 (en) | 2009-11-16 | 2009-11-16 | Method for the determination of ionic liquids using high-performance liquid chromatography |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL389581A PL214842B1 (en) | 2009-11-16 | 2009-11-16 | Method for the determination of ionic liquids using high-performance liquid chromatography |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL389581A1 PL389581A1 (en) | 2011-05-23 |
| PL214842B1 true PL214842B1 (en) | 2013-09-30 |
Family
ID=44070255
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL389581A PL214842B1 (en) | 2009-11-16 | 2009-11-16 | Method for the determination of ionic liquids using high-performance liquid chromatography |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL214842B1 (en) |
-
2009
- 2009-11-16 PL PL389581A patent/PL214842B1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL389581A1 (en) | 2011-05-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Vuignier et al. | Drug–protein binding: a critical review of analytical tools | |
| Kah et al. | Log D: Lipophilicity for ionisable compounds | |
| Zahn et al. | Analysis of mobile chemicals in the aquatic environment—current capabilities, limitations and future perspectives | |
| Zhang | Methods for determiningn-octanol-water partition constants | |
| Babić et al. | Determination of pKa values of active pharmaceutical ingredients | |
| Li et al. | Ionic liquids as solvents for in situ dispersive liquid–liquid microextraction of DNA | |
| Koel et al. | Application of the principles of green chemistry in analytical chemistry | |
| Soriano et al. | Solubility of carbon dioxide in 1-ethyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate | |
| Hahn et al. | UV absorption‐based inverse modeling of protein chromatography | |
| Montalbán et al. | Experimental measurements of octanol-water partition coefficients of ionic liquids | |
| Bahadur et al. | Measurement of activity coefficients at infinite dilution of organic solutes in the ionic liquid 1-ethyl-3-methylimidazolium 2-(2-methoxyethoxy) ethylsulfate at T=(308.15, 313.15, 323.15 and 333.15) K using gas+ liquid chromatography | |
| Nakashima et al. | Ion-exchange chromatographic analysis of peroxynitric acid | |
| Michalski | Principles and applications of ion chromatography | |
| Konopkina et al. | Kinetic features of solvent extraction by N, O-donor ligands of f-elements: a comparative study of diamides based on 1, 10-phenanthroline and 2, 2′-bipyridine | |
| Ayad et al. | Activity coefficients at infinite dilution of organic solutes in methylphosphonate based ionic liquids using gas-liquid chromatography | |
| Liu et al. | Isobaric vapor–liquid equilibrium of ethanenitrile+ water+ 1, 2-ethanediol+ 1-ethyl-3-methylimidazolium chloride | |
| Stein et al. | High throughput screening setup of a scale‐down device for membrane chromatography‐aggregate removal of monoclonal antibodies | |
| PL214842B1 (en) | Method for the determination of ionic liquids using high-performance liquid chromatography | |
| Kifle et al. | Impregnation and characterization of high performance extraction columns for separation of metal ions | |
| Han et al. | Application of ionic liquids as mobile phase additives and surface-bonded stationary phase in liquid chromatography | |
| Debets et al. | Electrodialytic sample treatment coupled on-line with column liquid chromatography for the determination of basic and acidic compounds in environmental samples | |
| Faustino et al. | Automatic ionic liquid-enhanced membrane microextraction for the determination of melamine in food samples | |
| Yuan et al. | Universal ion chromatography method for anions in active pharmaceutical ingredients enabled by computer-assisted separation modeling | |
| Ni et al. | Relationship study of partition coefficients between ionic liquid and headspace for organic solvents by HS-GC | |
| Molíková et al. | Determination of imidazolium and pyridinium ionic liquid cations by ion chromatography |