RU2348454C1 - Gas chromatography sorbent - Google Patents
Gas chromatography sorbent Download PDFInfo
- Publication number
- RU2348454C1 RU2348454C1 RU2007149464/15A RU2007149464A RU2348454C1 RU 2348454 C1 RU2348454 C1 RU 2348454C1 RU 2007149464/15 A RU2007149464/15 A RU 2007149464/15A RU 2007149464 A RU2007149464 A RU 2007149464A RU 2348454 C1 RU2348454 C1 RU 2348454C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sorbent
- formylazobenzene
- stationary phase
- gas chromatography
- boiling
- Prior art date
Links
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Description
ВведениеIntroduction
Изобретение относится к химической промышленности, а именно к получению сорбента, состоящего из твердого носителя и кристаллической стационарной фазы, который может быть использован для аналитического разделения химических веществ в газовой хроматографии.The invention relates to the chemical industry, and in particular to the production of a sorbent consisting of a solid carrier and a crystalline stationary phase, which can be used for analytical separation of chemicals in gas chromatography.
Уровень техникиState of the art
Одним из основных инструментальных методов количественного анализа, широко используемым в химической, биохимической и пищевой промышленности при мониторинге окружающей среды и в других отраслях, является метод газовой хроматографии. Прогресс метода газовой хроматографии в последнее время зависит не столько от развития электронных компонент хроматографа, сколько от свойств хроматографических колонок и, в частности, от производительности и, особенно, селективности находящихся в них сорбентов. Сорбент для газовой хроматографии представляет собой твердый носитель, на который нанесен монослой стационарной фазы. В качестве стационарной фазы наиболее широко используют жидкие кристаллы благодаря их уникальным селективным свойствам, проявляющимся при разделении близкокипящих структурных изомеров различных химических веществ вследствие упорядоченного расположения молекул в температурной области существования мезофазы [Вигдергауз М.С., Вигалок Р.В., Дмитриева Р.В. Хроматография в системе газ - жидкий кристалл //Успехи химии, 1981, т.50, с.943-972].One of the main instrumental methods of quantitative analysis, widely used in the chemical, biochemical and food industries for environmental monitoring and in other industries, is the method of gas chromatography. The progress of gas chromatography recently depends not so much on the development of electronic components of the chromatograph as on the properties of chromatographic columns and, in particular, on the performance and, especially, the selectivity of the sorbents contained in them. The sorbent for gas chromatography is a solid carrier on which a monolayer of the stationary phase is applied. Liquid crystals are most widely used as stationary phases due to their unique selective properties, which are manifested in the separation of boiling structural isomers of various chemicals due to the ordered arrangement of molecules in the temperature range of the existence of the mesophase [Vigdergauz MS, Vigalok RV, Dmitrieva R.V. . Chromatography in a gas-liquid crystal system // Uspekhi Khimii, 1981, vol. 50, pp. 943-972].
Известен сорбент, состоящий из твердого носителя и 4-метокси-4'-этоксиазоксибензола в качестве жидкокристаллической стационарной фазы [Егорова К.В., Беляев Н.Ф., Вигдергауз М.С. П,п'-метоксиэтоксиазоксибензол как предпочтительная жидкокристаллическая неподвижная фаза хроматографического фрагмента универсальной системы химического анализа //Изв. вузов. Химия и химическая технология, 1985, т.28, №6, с.3]. Этот сорбент проявляет достаточную селективность по отношению к низкокипящим химическим веществам, в частности к п- и м-ксилолам, но не может быть использован для разделения химических веществ с более высокими температурами кипения, в частности п- и м-метиланизолов, 3,4- и 3,5-лутидинов и т.д.Known sorbent consisting of a solid carrier and 4-methoxy-4'-ethoxyazoxybenzene as a liquid crystal stationary phase [Egorova K.V., Belyaev N.F., Wigderhaus M.S. P, p'-methoxyethoxyazoxybenzene as the preferred liquid crystal stationary phase of the chromatographic fragment of the universal chemical analysis system // Izv. universities. Chemistry and chemical technology, 1985, t.28, No. 6, p.3]. This sorbent shows sufficient selectivity with respect to low boiling chemicals, in particular p- and m-xylenes, but cannot be used to separate chemicals with higher boiling points, in particular p- and m-methylanisoles, 3,4- and 3,5-lutidines, etc.
Поэтому для разделения высококипящих изомеров требуется замена сорбента в хроматографической колонке, что влечет за собой затраты времени и труда на прокаливание твердого носителя, нанесение на него другой стационарной фазы, заполнение приготовленным сорбентом хроматографической колонки, кондиционирование колонки с другим сорбентом в потоке гелия, смену режимов работы хроматографа.Therefore, to separate high-boiling isomers, it is necessary to replace the sorbent in the chromatographic column, which entails the time and labor required to calcine the solid support, applying another stationary phase to it, filling the chromatographic column with the prepared sorbent, conditioning the column with another sorbent in a helium stream, changing operating modes chromatograph.
Известен также наиболее близкий по существу к изобретению сорбент [XVI Международная конференция по химической термодинамике в России; Х Международная конференция по проблемам сольватации и комплексообразования в растворах. Суздаль, 1-6 июля, 2007 г. Т.II, 4S-500. Кувшинова С.А., Бурмистров В.А., Блохина С.В, Шарапова А.В., Фокин Д.С., Койфман О.И. Влияние ассоциативного состояния полярных мезогенов на их мезоморфизм и структурную селективность]. Он состоит из твердого носителя и 4-бутилокси-4'-формилазобензола в качестве жидкокристаллической стационарной фазы. Это соединение является производным 4-гидрокси-4'-формилазобензола.The sorbent closest to the invention is also known [XVI International Conference on Chemical Thermodynamics in Russia; X International Conference on the Problems of Solvation and Complexation in Solutions. Suzdal, July 1-6, 2007 T.II, 4S-500. Kuvshinova S.A., Burmistrov V.A., Blokhina S.V., Sharapova A.V., Fokin D.S., Koifman O.I. The influence of the associative state of polar mesogens on their mesomorphism and structural selectivity]. It consists of a solid support and 4-butyloxy-4'-formylazobenzene as the liquid crystal stationary phase. This compound is a derivative of 4-hydroxy-4'-formylazobenzene.
Однако этот сорбент проявляет низкую селективность по отношению к изомерам как низкокипящим, так и высококипящим.However, this sorbent exhibits low selectivity with respect to isomers both low boiling and high boiling.
Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION
Изобретательской задачей является поиск сорбента для газовой хроматографии, состоящего из твердого носителя и производного 4-гидрокси-4'-формилазобензола в качестве стационарной фазы, который обладал бы более высокой селективностью к изомерам как низкокипящих, так и высококипящих веществ.An inventive task is to search for a sorbent for gas chromatography, consisting of a solid support and a derivative of 4-hydroxy-4'-formylazobenzene as a stationary phase, which would have higher selectivity for isomers of both low-boiling and high-boiling substances.
Поставленная задача решена сорбентом для газовой хроматографии, состоящим из твердого носителя и производного 4-гидрокси-4'-формилазобензола в качестве стационарной фазы, который в качестве производного 4-гидрокси-4'-формилазобензола содержит 4-(3-гидроксипропилокси)-4'-формилазобензол.The problem is solved by a sorbent for gas chromatography, consisting of a solid support and a derivative of 4-hydroxy-4'-formylazobenzene as a stationary phase, which contains 4- (3-hydroxypropyloxy) -4 'as a derivative of 4-hydroxy-4'-formylazobenzene -formylazobenzene.
Заявленный сорбент обладает более высокой селективностью по отношению к изомерам веществ как низкокипящих, так и высококипящих, поэтому при разделении высококипящих изомеров веществ не требуется замена сорбента в хроматографической колонке, что позволяет экономить время и труд на прокаливание твердого носителя, обеспечить нанесение на него другой стационарной фазы, заполнение приготовленным сорбентом хроматографической колонки, кондиционирование колонки с другим сорбентом в потоке гелия, смену режимов работы хроматографа.The claimed sorbent has a higher selectivity with respect to the isomers of substances of both low-boiling and high-boiling, therefore, when separating high-boiling isomers of substances, the sorbent does not need to be replaced in the chromatographic column, which saves time and labor for calcining a solid support, and provides a different stationary phase filling the chromatographic column with the prepared sorbent, conditioning the column with another sorbent in a helium stream, changing the chromatograph operating modes.
Сведения, подтверждающие возможность воспроизведения изобретенияInformation confirming the reproducibility of the invention
Для приготовления сорбента используют следующие вещества:The following substances are used to prepare the sorbent:
1. Твердый носитель марки Chromaton N-AW (0,40-0,63 Chemapol, Чехия).1. Solid media brand Chromaton N-AW (0,40-0,63 Chemapol, Czech Republic).
2. Жидкокристаллическая стационарная фаза 4-(3-гидроксипропилокси)-4'-формилазобензол [С.А.Кувшинова, А.В.Завьялов, В.В Александрийский, В.А.Бурмистров, О.И.Койфман. Мезогенные 4-(ω-гидроксиалкилокси)-4'-формилазобензолы. Журнал органической химии, 2004, т.40, вып.8, с.1161-1164]2. The liquid-crystalline stationary phase of 4- (3-hydroxypropyloxy) -4'-formylazobenzene [S. A. Kuvshinova, A. V. Zavyalov, V. V. Aleksandriysky, V. A. Burmistrov, O. I. Koifman. Mesogenic 4- (ω-hydroxyalkyloxy) -4'-formylazobenzenes. Journal of Organic Chemistry, 2004, v.40, issue 8, p.1161-1164]
4-(3-гидроксипропилокси)-4'-формилазобензол получают кипячением 4-гидрокси-4'-формилазобензола и 3-хлорпропанола-1 в диметилформамиде в присутствии поташа в течение 3,5 часов. Продукт очищают перекристаллизацией из этанола до постоянства температур фазовых переходов.4- (3-hydroxypropyloxy) -4'-formylazobenzene is prepared by boiling 4-hydroxy-4'-formylazobenzene and 3-chloropropanol-1 in dimethylformamide in the presence of potash for 3.5 hours. The product is purified by recrystallization from ethanol until the phase transition temperatures are constant.
3. Хлороформ ГОСТ 20015-88.3. Chloroform GOST 20015-88.
Приготовление сорбента и испытание его селективности методом газожидкостной хроматографии иллюстрируется следующим примером.The preparation of the sorbent and the test of its selectivity by gas-liquid chromatography is illustrated by the following example.
Пример. 4-(3-гидроксипропилокси)-4'-формилазобензол в количестве 0,36 г растворяют в 30 мл хлороформа марки ХЧ. Полученный раствор добавляют к 3,6 г твердого носителя марки Chromaton N-AW (0,40-0,63 Chemapol, Чехия) и нагревают на водяной бане при перемешивании до полного испарения растворителя. Для удаления следов хлороформа проводят сушку в течение 12 часов в вакууме при 70°С и остаточном давлении 2 мм рт.ст. Далее сорбент, представляющий собой твердый носитель с нанесенной на него стационарной фазой, помещают в колонку из нержавеющей стали (1000×3 мм) и кондиционируют 6 ч в потоке гелия при 100°С. Количество стационарной фазы составляет 10% от массы носителя. Неизменность состава стационарной фазы в колонке контролируют взвешиванием колонки перед каждой серией опытов.Example. 4- (3-hydroxypropyloxy) -4'-formylazobenzene in an amount of 0.36 g is dissolved in 30 ml of chloroform of the grade ChP. The resulting solution was added to 3.6 g of a solid carrier of the Chromaton N-AW brand (0.40-0.63 Chemapol, Czech Republic) and heated in a water bath with stirring until the solvent completely evaporated. To remove traces of chloroform, drying is carried out for 12 hours in vacuum at 70 ° C and a residual pressure of 2 mm Hg. Next, the sorbent, which is a solid carrier with a stationary phase deposited on it, is placed in a stainless steel column (1000 × 3 mm) and conditioned for 6 hours in a helium stream at 100 ° C. The amount of stationary phase is 10% by weight of the carrier. The constant composition of the stationary phase in the column is controlled by weighing the column before each series of experiments.
Время удерживания сорбатов измеряют на газовом хроматографе Chrom-5 (Чехия) с пламенно-ионизационным детектором при чувствительности, обеспечивающей регистрацию ионизационного тока 3,2·10-10 А. Измерения проводят в изотермическом режиме в интервале температур 120-200°С.Точность термостатирования 0,1°С. Температуры испарителя и детектора устанавливают на 20°С выше температуры колонки. В качестве газа-носителя используют гелий с содержанием основного вещества 99,99%. Расход гелия поддерживают в пределах 30-35 мл/мин, измеряя его пенным расходомером. Замеры расхода выполняют при каждой температуре опыта по окончании определения времени удерживания сорбата. Давление на выходе, равное атмосферному, определяют барометром БР-52 с ценой деления 0,5 мм рт.ст. Для того чтобы условия эксперимента соответствовали предельному разбавлению, а концентрация сорбата - линейному участку изотермы растворения, в колонку вводят малые - не более 0,1 мкл - объемы сорбатов. Применяют шприц объемом 1 мкл (Hamilton, Швейцария). «Мертвое» время удерживания определяют по метану. Время удерживания регистрируют интегратором ИТ-2 с погрешностью не более 0,01 с. Это позволяет измерять времена удерживания соединений в пяти параллельных опытах с отклонением от среднестатистического значения не более 0,5%.The retention time of the sorbates is measured on a Chrom-5 gas chromatograph (Czech Republic) with a flame ionization detector at a sensitivity that ensures the detection of an ionization current of 3.2 · 10 -10 A. The measurements are carried out in isothermal mode in the temperature range 120-200 ° C. Thermostating accuracy 0.1 ° C. The temperature of the evaporator and detector is set at 20 ° C above the temperature of the column. As the carrier gas, helium is used with a basic substance content of 99.99%. Helium flow rate is maintained within the range of 30-35 ml / min, measuring it with a foam flowmeter. Flow measurements are performed at each temperature of the experiment after the determination of the retention time of the sorbate. The outlet pressure equal to atmospheric is determined by the BR-52 barometer with a division price of 0.5 mm Hg. In order for the experimental conditions to correspond to the limiting dilution, and the sorbate concentration to the linear portion of the dissolution isotherm, small volumes of not more than 0.1 μl of sorbates are introduced into the column. A 1 μl syringe was used (Hamilton, Switzerland). The "dead" retention time is determined by methane. The retention time is recorded by the IT-2 integrator with an error of not more than 0.01 s. This allows us to measure the retention times of compounds in five parallel experiments with a deviation from the average statistical value of not more than 0.5%.
Коэффициенты селективности по Херингтону (α) определяют как частное от деления времени удерживания п-изомеров на время удерживания м-изомеров с учетом «мертвого» времени удерживания. Рассчитывают средний коэффициент селективности из пяти измерений.Herrington selectivity coefficients (α) are defined as the quotient of dividing the retention time of the p-isomers by the retention time of the m-isomers, taking into account the “dead” retention time. The average selectivity of five measurements is calculated.
Приготовление и испытание сорбента, состоящего из твердого носителя и жидкокристаллической стационарной фазы на основе соединения - прототипа - 4-бутилокси-4'-формилазобензола, проводили аналогично приготовлению и испытанию заявленного сорбента.The preparation and testing of the sorbent, consisting of a solid carrier and a liquid crystal stationary phase based on the compound of the prototype 4-butyloxy-4'-formylazobenzene, was carried out similarly to the preparation and testing of the claimed sorbent.
В таблице приведены коэффициенты селективности сорбентов, содержащих в качестве стационарной фазы 4-(3-гидроксипропилокси)- и 4'-бутилокси-4'-формилазобензолы.The table shows the selectivity coefficients of sorbents containing 4- (3-hydroxypropyloxy) - and 4'-butyloxy-4'-formylazobenzenes as a stationary phase.
Данные таблицы с очевидностью подтверждают, что заявленный сорбент проявляет более высокую селективность по отношению к изомерам веществ как низкокипящих, в частности п- и м-ксилолам, так и высококипящих, в частности п- и м-метиланизолам и 3,4- и 3,5-лутидинам, что делает возможным его использование в газовой хроматографии в процессах количественного анализа смесей органических соединений.These tables clearly confirm that the claimed sorbent exhibits higher selectivity with respect to isomers of both low-boiling, in particular p- and m-xylene, and high-boiling, in particular p- and m-methylanisole and 3,4- and 3, 5-lutidine, which makes it possible to use it in gas chromatography in the processes of quantitative analysis of mixtures of organic compounds.
Коэффициенты селективности сорбентовTable
Sorbent selectivity coefficients
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007149464/15A RU2348454C1 (en) | 2007-12-27 | 2007-12-27 | Gas chromatography sorbent |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007149464/15A RU2348454C1 (en) | 2007-12-27 | 2007-12-27 | Gas chromatography sorbent |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2348454C1 true RU2348454C1 (en) | 2009-03-10 |
Family
ID=40528538
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007149464/15A RU2348454C1 (en) | 2007-12-27 | 2007-12-27 | Gas chromatography sorbent |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2348454C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2446008C1 (en) * | 2010-10-13 | 2012-03-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный энергетический университет" (КГЭУ) | Method of producing sorbent for gas chromatography |
RU2621337C1 (en) * | 2016-09-06 | 2017-06-02 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ивановский государственный химико-технологический университет" (ИГХТУ) | Gas chromatography sorbent |
-
2007
- 2007-12-27 RU RU2007149464/15A patent/RU2348454C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Кувшинова С.А. и др. Влияние ассоциативного состояния полярных мезогенов на их мезоморфизм и структурную селективность, XVI Международная конференция по химической термодинамики в России; Х Международная конференция по проблемам сольватации и комплексообразования в растворах, т.2, 2007, Суздаль. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2446008C1 (en) * | 2010-10-13 | 2012-03-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный энергетический университет" (КГЭУ) | Method of producing sorbent for gas chromatography |
RU2621337C1 (en) * | 2016-09-06 | 2017-06-02 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ивановский государственный химико-технологический университет" (ИГХТУ) | Gas chromatography sorbent |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Solomonov et al. | Solution calorimetry as a complementary tool for the determination of enthalpies of vaporization and sublimation of low volatile compounds at 298.15 K | |
Poole et al. | Green sample-preparation methods using room-temperature ionic liquids for the chromatographic analysis of organic compounds | |
Huang et al. | Solubility of aspirin in supercritical carbon dioxide/alcohol mixtures | |
Ge et al. | Thermodynamics and activity coefficients at infinite dilution for organic solutes in the ionic liquid 1-hexyl-2, 3-dimethylimidazolium bis (trifluoromethylsulfonyl) imide | |
Trubyanov et al. | An improved back-flush-to-vent gas chromatographic method for determination of trace permanent gases and carbon dioxide in ultra-high purity ammonia | |
Peper et al. | Measurement of phase equilibria of the systems CO2+ styrene and CO2+ vinyl acetate using different experimental methods | |
Khachatrian et al. | Enthalpies of solution and enthalpies of solvation of chloro-and nitro-substituted benzenes in 1-butyl-3-methyl imidazolium based ionic liquids at 298.15 K: Additivity of group contributions | |
RU2348454C1 (en) | Gas chromatography sorbent | |
Kabane et al. | Evaluation of an imidazolium-based ionic liquid as a separation solvent for binary mixtures based on limiting activity coefficient data | |
CN107389811B (en) | Method for measuring diisopropyl naphthalene in cigarette tipping paper | |
He et al. | Thermodynamics and selectivity of separation based on activity coefficients at infinite dilution of various solutes in ionic liquid [HMMIM][BF4] | |
Domańska et al. | Thermodynamic properties of the N-butylisoquinolinium bis (trifluoromethylsulfonyl) imide | |
He et al. | Experimental and theoretical study on infinite dilution activity coefficients of various solutes in ionic liquid 1-propyl-2, 3-dimethylimidazolium bis (trifluoromethylsulfonyl) imide | |
Ayad et al. | Activity coefficients at infinite dilution of organic solutes in methylphosphonate based ionic liquids using gas-liquid chromatography | |
Mosteiro et al. | Surface tension, density, and speed of sound for the ternary mixture {diethyl carbonate+ p-xylene+ decane} | |
Wei et al. | Vaporization enthalpy and the molar surface Gibbs free energy for ionic liquids [CnDmim][NTF2](n= 2, 4) | |
Khachatrian et al. | Group additivity approach for determination of solvation enthalpies of aromatic compounds in 1-butyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate based on solution calorimetry data | |
CN111272900B (en) | Gas chromatography analysis method for detecting content of 3-chloro-2, 2-dimethyl-1-propanol | |
Duan et al. | Activity coefficients at infinite dilution of organic solutes in 1-octyl-3-methylimidazolium nitrate using gas–liquid chromatography | |
Wang et al. | Determination and correlation of the solubility of four Brønsted-acidic ionic liquids based on benzothiazolium cations in six alcohols | |
Dewar et al. | Molecular order in the nematic mesophases of 4, 4'-bi-n-hexyloxyazoxybenzene and its mixtures with 4, 4'-dimethoxyazoxybenzene | |
Jin et al. | Equilibrium solubilities of ammonium benzoate, benzamide and their mixture in supercritical carbon dioxide | |
Jiang et al. | Activity coefficients at infinite dilution of organic solutes in 1-hexyl-3-methylimidazolium trifluoroacetate and influence of interfacial adsorption using gas–liquid chromatography | |
Wang et al. | Solubility of terephthalic acid in aqueous acetic acid from 423.15 to 513.15 K | |
Khachatrian et al. | Solvation thermochemistry of aromatic hydrocarbons and their halogen derivatives in imidazolium-based ionic liquids |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20091228 |