Хенке_Жидкостная хроматография [2009]

5.4. Колоночно жидкостный хроматографический анализ готовых препараций... 131

ГЕКСАН

Препаративное ступенчатое элюирование

Без детектора

Прибор фирмы «Дурамат»

Полярность и количество соединений увеличиваются!

Рис. 5.2. Расположение аппаратуры для ступенчатого элюирования (без детектора) с гексаном, дихлорметаном и метанолом на силикагеле (элюирование)

определяется и качественный, и количественный состав среднеполярной доли пря дильной препарации, уже без индикации, через уменьшение или увеличение веса. В элюате дихлорметана компоненты появляются по возрастающей полярности в следующем порядке:

•сложный эфир кислоты жирного ряда одно и многоатомных спиртов;

•кислоты или спирты жирного ряда;

•кислоты или спирты жирного ряда с 1…2 (–CH2–CH2–O–) группами:

R–CO–O–(CH2–CH2–O)1…2–H

R–O– (CH2–CH2–O)1…2–H.

132 Глава 5. Препаративное разделение сложных смесей веществ

Наряду с названными соединениями в элюате дихлорметана находят также полидиметилсилоксаны, названные силиконовыми маслами. Взвешивая остатки элюата, регистрируют точное количество среднеполярных соединений. Если элюат наряду с маслами на основе сложного эфира и вышеназванными веществами со держит также силиконовые масла в количестве, достойном упоминания, то раз деление происходит на основе разной плотности фаз:

•верхняя фаза: масла на основе сложных эфиров – не этоксилированные и

низко этоксилированные соединения;

•нижняя фаза: силиконовые масла.

Если необходимо, то у силиконового масла определяют только вязкость. На рис. 5.3 приведены все соединения, имеющиеся или найденные в элюате дихлор метана, и условия для аналитического и препаративного разделения.

5.4.3.1. Аналитические разделения ВЭЖХ

Среднеполярная составляющая прядильной препарации состоит, как уже упоми налось, из масел на основе сложного эфира, т. е. из сложных эфиров кислот жир ного ряда одно и многоатомных спиртов. Первый шаг в направлении идентифи кации осуществляется с помощью аналитической ВЭЖХ. Полученную хроматог рамму сравнивают с образцом пика известных масел на основе сложных эфиров. Если обе хроматограммы идентичны, что зачастую и происходит, или если они

сравнимы между собой, то препаративное разделение с целью идентификации не производится. Об аналитических разделениях масел на основе сложных эфиров см. ниже [5.7 и 5.8]. Разделение производилось с помощью следующих приборов

ипри следующих условиях:

•насос: двухпоршневой насос,

•система впрыскивания с дозировочным контуром 20 µл,

•колонка: гиперсил (Hypersil) MOS, 5 мкм, 4 × 250 мм,

•подвижная фаза: метанол/вода 97 : 3 (см. рис. 5.4) или 93 : 7,

•скорость протекания: 1 мл/мин,

•детектор: дифференциальный рефрактометр,

•концентрация в пробе: 10…30 мг масла на основе сложного эфира/мл мета нола (на рис. 5.4: 25 мг/мл).

На рис. 5.4 приведены аналитические ВЭЖХ хроматограммы стандартных

масел на основе сложных эфиров, а на рис. 5.5 показаны времена удерживания

некоторых образцов «внешней» смазки при идентичных условиях разделения. В смеси имеются сложные эфиры кислот жирного ряда, помеченные символами (кружок, точка и т. д.), это, как и следовало ожидать, технические продукты. Бук вами А, В и С обозначены сложные эфиры пеларгоновой кислоты триметилолп

ропана (ТМП), стандартная смесь сложных эфиров.

Для сложных эфиров кислот жирного ряда с группами высших спиртов ре

комендуется применять смесь метанола и воды 97 : 3. При соотношении 93 : 7 время удержания получилось бы слишком большим при заметном уширении

пиков.

5.4. Колоночно жидкостный хроматографический анализ готовых препараций... 135

мин

Рис. 5.5. Времена удерживания «внешней» смазки при идентичных условиях раз деления (см. раздел 5.4.3.1)

5.4.3.2. Препаративные разделения

Если налицо неизвестная смесь, то для разделения, выделения и идентификации

враспоряжении имеются 2 различных метода, соответственно, две возможности.

•Смесь разделяют чистым метанолом на стеклянных готовых колонках или на самостоятельно набитых колонках с помощью обращенно фазных (ОФ) материалов (ОФ С 8 или ОФ С 18) и идентифицируют выделенные соеди нения посредством 1Н и/или 13С ЯМР спектров. Таким образом, регист рируют отдельные компоненты в исходной форме. Этот метод по сравне нию со вторым вариантом является более обоснованным [5.9 до 5.11].

•Среднеполярная смесь переэтерифицируется метанолом, и метанолизат

напрямую, т. е. без концентрирования, на названных колонках разделяется количественно чистым метанолом в бóльших количествах (1…5 г). Если в

5.4. Колоночно жидкостный хроматографический анализ готовых препараций... 139

ч

Рис. 5.7. Упрощенное изображение времени элюирования среднеполярных компо нентов в условиях препаративного разделения на материале ОФ С 8

метанола разделяется почти исключительно на Сефадексе LH 20 метанолом или аце

тоном в препаративных количествах. Перед разделением снимают 1Н ЯМР спектр полярной смеси веществ, реже инфракрасный спектр. Из спектров можно распоз нать количественный состав смеси, так как они дают следующую информацию:

•алифатические соединения с длинной цепью,

•продукт присоединения (аддукт) этилена и/или пропиленоксида,

•ароматические соединения,

•соединения, содержащие сложно эфирные группы,

•сложный эфир фосфорной кислоты,

•соединения кислот жирного ряда, содержащие амидные группы,

•полидиметилсилоксан, и это, если называть только важнейшие признаки алифатических и ароматических соединений. Если полидиметилсилоксан содержится в элюате метанола, то только в этоксилированной форме, иначе его находят как среднеполярный компонент в элюате дихлорметана. Из опыта

можно сказать, что из названных соединений 2…3 могут находиться рядом.

5.4.4.1. Аналитические разделения методом ВЭЖХ

Прямое аналитическое разделение методом и определение полярных компонен тов в элюате метанола возможно довольно редко, так как налицо очень сложная

смесь. Только после препаративного разделения на Сефадексе LH 20 можно пе реэтерифицировать отдельные пики и затем еще раз разделить и идентифициро

вать с помощью аналитического и препаративного метода. Как проводятся такие разделения, будет показано на семи примерах из практики.

140 Глава 5. Препаративное разделение сложных смесей веществ

Разделение масла сложного эфира аналитическое (а) и препаративное (б)

1>бутилпальмитат

1>бутилстеарат

Рис. 5.8. Аналитическое и препаративное разделение элюата дихлорметана из эк стракта полиэфирного волокна

5.4.4.2. Препаративные разделения

Препаративные разделения были проведены на 2 различных по механизму разде ления наполнителях колонок. Чаще всего для разделения элюатов метанола исполь зовался декстрангель Сефадекс LH 20 c помощью метанола или ацетона. В некото рых случаях применялись также ОФ сорбенты.

5.4.4.3.Количественная оценка и идентификация

Вдальнейшем будет показано на семи полярных смесях, как можно определить их количественный и качественный состав с помощью колоночной жидкостной

хроматографии (КХ), микроэлементарного анализа (значения C, H, N и гетероа томов) и спектроскопических методов: 1Н и 13С ЯМР спектров, инфракрасных спектров и данных FD/масс cпектрометрии.

5.4.4.4.Примеры из практики – компоненты экстракта

Состав элюатов метанола может быть разный, если даже они содержат только эмульгаторы и антистатики. На следующих примерах будет детально показано,