Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Инструментальные методы анализа функциональных групп органических соединений

..pdf
Скачиваний:
20
Добавлен:
23.10.2023
Размер:
23.44 Mб
Скачать

40 Глава 1

температуре полный объем содержимого колбы был равен точно 50 мл. Полученный раствор оставляют на 1 ч, а еще лучше на ночь и затем измеряют его поглощение при 420 нм. Данные для построе­ ния калибровочного графика получают, проводя весь анализ для проб с известным содержанием фенола.

В работе [43] сообщается, что описанный метод обеспечивает определение с точностью не ниже ± 1 % , причем систематическая ошибка составляет менее 2% величины действительной концентра­ ции. Этому определению мешают анилин и ксилидин.

5. Обесцвечивание дифенилпикрилгидразила под действием фенолов

Дифенилпикрилгидразил рекомендуют [44] в качестве реагента для определения фенолов колориметрическим методом. Он пред­ ставляет собой устойчивый свободный радикал с интенсивной фио­ летовой окраской. Реагируя с фенолами, он обесцвечивается, и по ослаблению его фиолетовой окраски можно судить о количестве фенола в реакционной смеси. Хогг, Ломанн и Рассел [45] предло­ жили следующие уравнения для соответствующей реакции:

мселтый

Метод Папариелло и Яниша \44\

Проведение анализа. В пробирку со стеклянной пробкой пипеткой

переносят 4 мл анализируемого раствора,

содержащего

фенол

(2 X 10~2—2 X 10~5

мМ/мл), 1 мл метанола,

1 мл ацетатного бу­

ферного раствора

(1 н. водный раствор ацетата с pH 5,0)

и 4\мл

дифенилпикрилгидразила (2 X 10~4мМ на 1 мл метанола). В дру­ гой пробирке приготавливают холостой раствор из 5 мл метанола, 1 мл буферного раствора и 4 мл реагента. Содержимое обеих про­ бирок перемешивают и оставляют при коцнатной температуре или

Гидроксильные группы

41

при температуре 60°С на время от 15 мин до 1 ч. (Время и темпе­ ратура реакции зависят от скорости реакции определяемого фе­ нола.) После этого с помощью спектрофотометра с кюветами с I = 1 см при 515 нм измеряют поглощение растворов в обеих пробирках относительно поглощения метанола. Содержание фенола определяют затем с помощью калибровочного графика по значе­ нию разности поглощений анализируемого и холостого растворов.

Ароматические амины и меркаптаны реагируют с дифенилпикрилгидразилом и поэтому мешают при определениях этим ме­ тодом. Величины выходов .окрашенных продуктов, полученные Папариелло и Янишем при анализе фенола, нафтола-1, нафтола-2, 4-гексилрезорцина, эвгенола, гидрохинона и диэтилстильбэстрола, были равны 100%.

6. Галогенирование фенолов

Чтобы избежать трудностей, возникающих при определении фе­ нолов с помощью ИК-спектрофотометрии, можно путем бромирования сместить максимум поглощения, обусловленного колеба­ ниями связи О—Н, с длины волны 2,79 мкм на длину волны 2,84 мкм [46]. Этот сдвиг обусловлен образованием внутримолекулярной во­ дородной связи между атомом водорода гидроксильной группы и атомом брома при соседнем атоме углерода. Поэтому для фенолов, в которых замещающий атом брома находится в орго-положении по отношению к гидроксильной группе, величина такого сдвига постоянна. В случае фенолов, уже имеющих заместители в поло­ жении 2 и в положении 6, или фенолов, в которых замещение бро­ мом этих положений невозможно из-за пространственных затруд­ нений, таких сдвигов не наблюдается. При 2,84 мкм в некоторой степени поглощают излучение и органические кислоты, поэтому эти кислоты лучше удалять из экстракта в четыреххлористом угле­ роде, используя раствор бикарбоната натрия.

Метод Симарда и сотр. [46]

В делительную воронку с анализируемым раствором добавляют растворы бромистого калия (12 г/л) и соляной кислоты (.1:3) из расчета 100 г первого и 80 мл второго раствора на 1 л анализи­ руемого раствора и встряхивают смесь в течение 5 мин. Затем в нее добавляют 10%-ный раствор тиосульфата натрия из расчета 30 мл этого раствора на 1 л анализируемого раствора и четырех­ хлористый углерод в количестве, указанном в табл. 1.15, и вновь встряхивают в течение 15 мин. После этого отбирают 25 мл фазы четыреххлористого углерода, переносят эту порцию в отдельную делительную воронку, добавляют 125 мл 2%-ного раствора бикар­ боната натрия и затем энергично встряхивают смесь в течение 5 мин. Отбирают фазу четыреххлористого углерода, отфильтровыЭЭЮТ на бумажном фильтре от взвешенной в ней воды и затем

42

Глава 1

 

 

 

 

 

Таблица 1.15

Количество четыреххлористого углерода,

добавляемое

 

к анализируемой пробе [46]

 

Величина

Добавляемое количество ССЦ, мл

 

 

 

пробы, л

20

60

100

 

Минимально обнаружимая концентрация, ю -4 %

1

0,01

0,03

0,05

2

0,005

0,015

0,025

3

0,003

0,01

0,02

спектрофотометрически (в диапазоне волн 2,6—2,9 мкм) опреде­ ляют содержание фенолов.

Для определения фенолов спектрофотометр калибруют по стан­ дартным пробам раствора 2, 4, 6-трибромфенола в четыреххлори­ стом углероде при длине волны 2,84 мкм.

При иодировании л-диоксифенола в присутствии о-диоксифе- нола в осадок выпадает продукт присоединения темного цвета, ко­ торый растворяется в равном объеме ацетона, окрашивая его в зе­ лено-голубой цвет. Интенсивность окраски зависит от того, какое из веществ (м- или о-диоксифенол) присутствует в меньшем коли­ честве. Оптимальным является диапазон концентраций 0—50 X X Ю-4%. Из 25 фенолов, анализированных Виллардом и Вутеном [47], лишь о- и ж-диоксифенолы давали описанную реакцию.

Метод Вилларда и Вутена [47]

Буферный раствор. Раствор уксусной кислоты и уксуснокислого натрия, одномолярный по ацетат-иону. Для определения резор­ цина или пирокатехина pH этого раствора должно быть равно 5,7, а для определения флороглюцина — 6,0.

Проведение анализа на резорцин. К не более чем 15 мл нейтраль­ ного анализируемого раствора, содержащего не более 0,75 мг резорцина, добавляют 10 мл 0,05%-ного раствора пирокатехина и 15 мл 0,1 н. раствора иода. Спустя минуту избыток иода титруют 0,1 н. раствором тиосульфата и крахмалом. Полученный раствор переносят в мерную колбу емкостью 100 мл, добавляют 50 мл ацетона для растворения осадка и затем водой доводят объем раствора до метки. Измеряют поглощение полученного раствора при 725 нм. Содержание резорцина определяют по результату измерения с помощью калибровочного графика.

Проведение анализа на пирокатехин. Анализ ведут в той же по­ следовательности, что и при определении резорцина, только вме­ сто пирокатехина в анализируемый раствор добавляют 0,05%-ный

Гидроксильные группы

43

раствор резорцина. Несмотря на то что в обоих случаях полу­ чается один и тот же продукт, необходимы отдельные калибровоч­ ные графики.

Проведение анализа на флороглюцин. Анализ ведут в той же по­ следовательности, что и при определении резорцина, но исполь­ зуют буферный раствор с pH 6,0. Как и прежде, требуется отдель­ ный калибровочный график. Для того чтобы реакция завершилась в течение 1 мин, пирокатехин надо брать в количестве, по край­ ней мере в два раза превышающем теоретическое.

Описанным выше методом удалось определить резорцин с ошибкой менее 1 % в присутствии в 50 раз большего количества каждого из следующих фенолов: о-крезола, лг-крезола, я-крезола, фенола, о-фенилфенола, я-фенилфенола, о-трет-бутилфенола, я-трег-амилфенола, салицилового альдегида, я-оксибензальдегида,

.w-оксибензойной кислоты, я-оксибензойной кислоты, салициловой кислоты, д-аминофенола, ж-аминофенола, о-аминофенола, о-нитро- фенола и ^-нитрофенола. Определению описанным методом ме­ шает гидрохинон, но лишь в случаях, когда он присутствует в большом избытке.

II. ГАЗОХРОМАТОГРАФИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ

М. Бероза, М. Н. Инской

Для соединений с гидроксильными группами характерны хро­ матографические пики с растянутыми задними фронтами, что за­ трудняет количественный анализ этих соединений с помощью га­ зовой хроматографии (ГХ). Основная причина этого явления за­ ключается в том, что невозможно полностью избежать адсорбции гидроксилсодержащих соединений на газохроматографическом но­ сителе, которая часто бывает в значительной степени необрати­ мой. Связанные с этим трудности обычно удается преодолеть (и сделать возможным количественный анализ), превратив спирт в подходящее производное (об образовании производных см. при­ ложение). Большое разнообразие спиртов и содержащих их суб­ стратов обусловило широкое использование большого числа про­ изводных, каждое из которых в соответствующих ему условиях позволяет осуществить анализ оптимальным образом.

В большинстве случаев для осуществления количественного анализа в качестве производных гидроксилсодержащих соедине­ ний используют простые и сложные эфиры. В образовании произ­ водных значительную роль играют пространственные факторы; так, например, для количественного образования производных третичных спиртов не всегда подходят методы, дающие удовлетво­ рительные результаты при образовании производных первичных и вторичных спиртов.

44

Глава 1

А. ПРЕВРАЩЕНИЕ В СЛОЖНЫЕ ЭФИРЫ

Типичные реакции, используемые для превращения гидроксил­ содержащих соединений в сложные эфиры, приведены в табл. 1.16.

Таблица 1.16

Некоторые типичные реакции, используемые для образования сложных эфиров, при газохроматографическом анализе соединений с гидроксильными группами

 

Эфиры

Типичные реагенты

Типы анализируемых

 

 

соединений и литература

Эфир уксусной кислоты

Уксусный

ангидрид +

Жаропонижающие

препа­

 

 

+ пиридин

или

кис­

раты [ 1], спирты жирного

 

 

лотный катализатор

ряда и другие оксисое-

 

 

 

 

 

 

динения [2], оксиальде-

 

 

 

 

 

 

гиды

[3],

фенолы

[4],

 

 

 

 

 

 

эфиры

 

пантотеновой

 

 

 

 

 

 

кислоты

[5],

стерины

 

 

 

 

 

 

[6 ,

7],

моносахариды

Эфир

хлоруксусной

 

 

 

 

и их альдитолы

[8 ]

 

Хлорангидрид

хлорук­

Фенолы [9],

стерины

[10]

кислоты

сусной КИСЛОТЫ+ВОДН.

 

 

 

 

 

 

 

Эфир

трифторуксусной

NaOH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ангидрид трифторуксус-

Спирты,

содержащиеся

кислоты

ной кислоты;ангидрид

в

пчелином

воске

[11],

 

 

трифторуксусной

кис­

соединения

с

гидро­

 

 

лоты + трифторацетат

ксильными

 

группами

 

 

натрия

 

 

 

и фенолы [12 ]. эфиры

 

 

 

 

 

 

пантотеновой

 

кислоты

Эфир

гептафтормасля-

 

 

 

 

[5], сахара

[13]

 

 

Ангидрид гептафтормас-

Стерины

[14—19],

вита­

ной кислоты

ляной кислоты

 

 

мины [2 0 ]

 

 

 

 

Эфир пентафторбензой-

Пентафторбензоилхло-

Спирты и фенолы

[21]

ной кислоты

рид

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Эфир

гексадекафтор-

9-к-Гексадекафторно-

Стерин

[22]

 

 

 

 

нонановой кислоты

наноилхлорид +

пири­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

дин

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Эфир

бензойной кис­

Бёнзоилхлорид +

водн.

Глицерин [23]

 

 

 

лоты

 

NaOH

 

 

 

Алифатические

 

(Cj—С12)

Э фир

3,5-динитробен-

3,5-Динитробензоил*

 

зойной кислоты

хлорид

 

 

 

и

несколько

ароматиче­

 

 

 

 

 

 

ских спиртов

[24]

 

1. Hattori Т., Kawai S., Nishiumi М., Bunseki Kagaku, 14, 586 (1965).

2.Prevot A., Barbati C., Rev. Franc. Corps Gras, 15, 157 (1968).

3.Андронов Л. M., Нориков Ю. Д., Журн. анал. хим., 20, 1007 (1965).

4.

Katague D. В., Anderson C. A., Jr., J. Agr. Food Chem., 14, 505 (1966).

5.

Prosser A. R., Sheppard A. J., J. Pharm. Sci., 58, 718 (1969).

6 .

Lawrence D. M., J. Chromatog., 36, 344 (1968).

 

 

 

Гидроксильные группы

 

 

 

 

 

 

45

7.

Goldzieher

J. W., Matlhijssen

C., Gual C., Vela B.

A.,

de

la

Pena

A.,

Am.

 

J. Obstet. Gynecol., 98, 759 (1967).

 

 

37,

1602

(1965).

 

8 . Sawardeker

J. S., Sloneker J. H., Jeanes A., Anal. Chem.,

 

9.

Chin W.-T.,

Cullen T. £., Stanovick R. P., J. Gas Chromatog.,

6 ,

248

(1968).

10. Landowne R. A., Lipsky S. R., Anal. Chem., 35, 532 (1963).

 

 

46,

505

(1969).

11.

Kleiman R., Earle F. R., Wolff I. A., J. Am. Oil Chemists’ Soc.,

12. Wilk S., Gitlow S. £., Clarke

D. D., Abstracts

of Papers, American Chemical

 

Society, 2nd Middle Atlantic Regional Meeting,

New

York

City,

February 1967,

13.

p. 48.

M.,

Jan H.-I., Boussac G., Bonnard

М.-C.,

Tetrahedron

Letters,

14,

Vilkas

 

1441 (1966).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14. Exley D., Biochem. J., 107, 285 (1968).

 

 

 

 

 

 

 

 

15.

Sarda 1. R., Pochi P. E., Strauss J. S., Wotiz H. H., Steroids, 12, 607 (1968).

16.

Honda K., Kushinsky S., Mikrochim. Acta, 1969, 1182.

 

 

 

 

 

 

 

17.

Munson A. K., Mueller J. R., Yannone M. £., Biochem. Med., 3, 187 (1969).

18.

Nicolis G. L., Gabrilove J. £., J. Clin. Endocrinol. Metab., 29, 1519 (1969).

19.

Kumari G. L., Collins W. P., Sommerville I. £., J. Chromatog., 41, 22 (1969).

20.

Wilson P. W., Lawson D. E. M., Kodicek £., J. Chromatog., 39, 75 (1969).

21.

Zlatkis A.. Pettit В. C., Chromatographia, 2, 484

(1969).

 

 

 

 

 

 

22.

Kirschner M. A., Taylor J. P., Anal. Biochem., 30, 346 (1969).

 

 

 

 

 

23.

Decroix G. A. R., Gobert J. G., De Deurwaerder R., Anal. Biochem., 25, 523

24.

(1968).

W. G., Kepner R. £ .,

Webb A. D., Anal. Chem., 38, 34

(1966).

 

 

Galetto

 

 

Что касается реагентов, то ангидриды с кислотными или основ­ ными катализаторами или хлорангидриды с акцепторами кислоты превосходят ранее использовавшиеся карбоновые кислоты с ката­ лизатором, поскольку первые реагируют быстрее, полнее и не тре­ буют сложного оборудования. Этерифицирующие агенты, как пра­ вило, реагируют с енолами и аминосоединениями, и поэтому в большинстве случаев при анализе спиртов и фенолов требуются специальные меры для предотвращения возможных искажений. Следует отметить, что присутствующие в анализируемой пробе енолы и амины могут и не мешать определению, как, например, в случае, когда времена удерживания производных этих соединений и целевого соединения различны.

Для увеличения летучести соединений с гидроксильными груп­ пами, а также для того, чтобы можно было использовать более чувствительные электронно-захватные детекторы, иногда приме­ няют фторированные реагенты.

Б. ПРЕВРАЩЕНИЕ В ПРОСТЫЕ ЭФИРЫ

Типичные реагенты, применяемые для превращения гидроксил­ содержащих соединений в простые эфиры, указаны в табл. 1.17.

Для образования метиловых эфиров фенолов, енолов, а также карбоновой, фосфорной и других кислот широко использовался Диазометан, который, однако, не реагирует с нейтральными спир­ тами. Уравнение соответствующей реакции имеет следующий вид:

R—ОН + CH2N2 — ►R—ОСН3 + N2

.46

Глава 1

Таблица 1.17

Некоторые типичные этерифицирующие агенты, применяемые для количественных определений соединений с гидроксильными группами методом ГХ

Тип эфира

Типичные этерифицирующие

Типы определяемых

агенты

соединений и литература

Метиловый

Диазометан

 

Фенолы

[1—3], карбоновая

 

Гидроокись тетраметилам-

и фосфорная кислоты [3]

 

Фенолы [4]

 

 

мония

триметилани-

Фенолоалкалоиды [5]

 

Гидроокись

 

лина

 

Одноатомные фенолы [6 ]

 

Натрий + диметилсульфат

Этиловый и высший

Диазоэтан;

диазоалкан +

Фенолы,

карбоновая

и фос­

ялкиловый

+ BF*

 

форная

кислоты

[3]. фе-

 

 

 

нолокислоты [7]

 

Триметилсилильный

Галогенметилдиметилсилильный

Пентафторбензильный

|2,4-Динитрофениль- ный

Гексаметилдисилазан (ГМДС) + триметилхлорсилан (ТМХС) + пири­ дин

б«с-(Триметилсилил)ацет- амид (БСА)

ГМДС + трифторуксусная кислота

ГМДС + БСА + триметилСИЛИЛДИЭТИЛаМИН

бис-(Триметилсилил)три- фторацетамид

N-Триметилсилилимидазол

Хлор- и бромметилдиметилхлорсилан + диэтиламин

Пентафторбензилбромид + + к2со3

1 -Фтор-2,4-динитробензол

Сахара и углеводы [8—12], гликоли [13], спирты жир­ ного ряда [14],стерины[ 15] Флаванолы [16], лекар­ ственные препараты [17], стерины [15, 18]

От монодо тетрасахари­ дов [19]

Гексахлорбензол [20]

Фенолы [21]

Стерины [22, 23]

Фенолы, содержащиеся в пестицидах [24], сте­ рины [25]

Фенолы [26]

Фенолы [27]

1. Yip G., Howard S. F., J. Assoc. Offic. Anal. Chemists, 51, 24 (1968).

2. Gutenmann W. H., Lisk D. J., J. Assoc. Offic. Agr. Chemists, 48, 1173 (1965).

3.

Stanley С. W., J. Agr. Food Chem.,

14, 321 (1966).

 

 

4.

Henkel H. G., J. Chromatog., 20, 596 (1965).

 

58,

370 (1969).

5.

Brochmann-Hanssen £.,

Oke T.

0., J.

Pharm. Sci.,

6 . Bhattacharyya A. C., Bhattacharjee

A.,

Guha

О. K., Basu

A. N., Anal. Chem.,

7.

40, 1873 (1968).

 

(1969).

 

 

 

Wilcox Л1., Anal. Biochem., 32, 191

W. W.,

J.

Am. Chem. Soc., 85,

8 . Sweeley С. C., Bentley

R.. Makita

M.,

Wells

 

2497 (1963).

 

 

 

 

 

 

 

9.Sweeley С. C„ Walker B., Anal. Chem., 36, 1461 (1964).

10.Sloneker J. H., in «Biomedical Applications of Gas Chromatography», Vol. 2,

H.A. Szymanski, ed., Plenum, New York, 1968, pp. 87—135.

11.Davison P. K., Young R., J. Chromatog., 41, 12 (1969).

12.Kimura M., Tohma M., Okazawa У., Murai N., J. Chromatog., 41, 110 (1969).

Гидроксильные группы

47

13.Leibman К■С., Ortiz Е., J. Chromatog., 32, 757 (1968).

14.Prevot A., Barbati С., Rev. Franc. Corps Gras, 15, 157 (1958).

15.Chambaz E. M., Horning E. C., Anal. Biochem., 30, 7 (1969).

16.Pierce A. R., Graham H. N., Glassner S., Madlin H., Gonzalez J. G., Anal. Chem., 41, 298 (1969).

17.Fish F., Wilson W. D. C., J. Chromatog., 40, 164 (1969).

18.Gaidano G. P., Molino G., Perrotti L , Malta F., Boccuzzi G., Boll. Soc. Ital. Biol. Sper., 44, 1494 (1968).

19.Brobst К. M., Lott С. E., Jr., Cereal Chem., 43, 35 (1966).

20.Porcaro P. J., Shubiak’P., Anal. Chem., 40, 1232 (1968).

21. Sprinkle T. J., Porter A. H., Greer M., Williams С. M., Clin. Chim. Acta, 25,

409(1969).

22.Horning M. G., Moss A. M-, Horning E. C., Biochim. Biophys. Acta, 148, 597 (1967).

23.

Horning M. G., Moss A. M., Boucher E. A., Horning E. C.,

Anal.

Letters, 1,

24.

311 (1968).

1241

(1968).

Bache C. A., St. John L. E., Jr., Lisk D. J., Anal. Chem., 40,

25.Gower D. B., Thomas B. S., J. Chromatog., 36, 338 (1968).

26.Kawahara F. K., Anal. Chem., 40, 1009 (1968).

27. Cohen /. C., Norcup J., Ruzicka J. H. A., Wheals В. B., J. Chromatog., 44, 251 (1969).

Диазометан удобно готовить (непосредственно перед его употреб­ лением) путем щелочного гидролиза Ы-метил-Ы-нитрозо-п-толуол- сульфамида и перегонки. Описание соответствующей процедуры имеется в инструкции, разработанной фирмой, выпускающей толуолсульфамид (Aldrich Chemical Со., Milwaukee, Wis). Желтый раствор диазометана в эфире обычно добавляют в эфирный рас­ твор анализируемого соединения; во время реакции выделяется газообразный азот. Если по окончании реакции цвет раствора остается желтым, то это означает наличие в нем избытка реагента, который удаляют, частично испаряя растворитель. Весь процесс ведут под вытяжкой, так как диазометан ядовит и взрывоопасен. Стенли [48] описал удобный метод приготовления диазометана из Ы-метил-Ы'-нитро-Ы-нитрозогуанидина (выпускается фирмой «Aidrich Chemical Со.»), в котором вместо перегонки используется экстракция. С помощью диазометана удается [49] успешно метили­ ровать фенолы и пространственно затрудненные кислоты, когда другие методы не эффективны.

Метиловые эфиры получали также пиролизом тетраметиламмониевых солей фенолов во входном устройстве газового хромато­ графа. Это экономит время и удобно в тех случаях, когда анализи­ руемые соединения находятся в водных растворах и не теряются при испарении воды.

Пожалуй, наиболее успешным и практически удобным методом газохроматографического анализа соединений с гидроксильными группами является метод, основанный на образовании силильных эфиров, таких, как триметилсилильные I(CH3)3Si—] и трифторметилсилильные [(CF3)3Si—]. В литературе описано большое число методов силилирования; этим методам целиком посвящена по Меньшей мере одна книга [50]. Общую картину применяемы^

48

Глава l

в настоящее время методов можно получить из работ, ссылки на которые приведены в табл. 1.17. По этим работам можно судить о типах и разнообразии соединений, для которых возможно образо­ вание производных, применяемых реагентах и соответствующих методиках. Во многих работах описаны также специальные спо­ собы обработки таких образцов, как сельскохозяйственные куль­ туры, ткани или жидкости. Во многих из них используются внут­ ренние стандарты, которые позволяют сделать анализ количе­ ственным и обеспечивают большую точность определений.

Ниже описывается один типичный и широко используемый ме­ тод. Другие методы силилирования обсуждаются ниже («Обсуж­ дение результатов», пункт В).

В. ПРЕВРАЩЕНИЕ НЕЛЕТУЧИХ ОКСИСОЕДИНЕНИЙ (САХАРОВ И ПОДОБНЫХ ИМ ВЕЩЕСТВ) В ЛЕТУЧИЕ ТРИМЕТИЛСИЛИЛЬНЫЕ ПРОИЗВОДНЫЕ

Метод Свили и сотр. [5Т]

В безводном пиридине, содержащем гексаметилдисилазан (ГМДС) и триметилхлорсилан (ТМХС), сахара образуют триметилсилильные производные. При комнатной температуре эта ре­ акция завершается за несколько минут. Уравнение реакции имеет

следующий вид:

тмхс

ROH + (CH3)3SiNHSi(CH3)3

ROSi(CH2) 3 + NH3

Для газохроматографического анализа образующихся производ­ ных реакционную смесь вводят прямо в газовый хроматограф. Оборудование. Газовый хроматограф с пламенно-ионизационным детектором и колонкой из нержавеющей стали длиной 1 , 8 м с внешним диаметром 6,5 мм. Насадка этой колонки состоит из но­

сителя

хромосорба W, импрегнированного 3% жидкой фазы

SE-52 *.

Размер зерен твердого носителя 80—100 меш; носитель

промыт

кислотой и силанизирован. (Этот носитель выпускается

фирмой «Johns Manville Согр.») Можно использовать и хромато­ графы с детекторами других типов (например, с аргоновым ионизационным детектором) и с другими колонками (например, с насадкой: 10% жидкой фазы карбовакс 1540 или 15% жидкой фазы апиезон М на том же носителе).

Реагенты. Химически чистые гексаметилдисилазан и триметил­ хлорсилан (играющий роль катализатора). Пиридин должен быть безводным, и его следует хранить над таблетками едкого кали.

Проведение анализа. В склянку емкостью 3,5 мл с пластмассовой пробкой или другой подходящий сосуд переносят 1 0 мг образца,

* В приложении 2 приведены сведения о структуре основных зарубежных неподвижных жидких фаз, основываясь на которых можно обоснованно решать вопрос о возможности замены зарубежной фазы отечественной, — Прим. ре§.

Гидроксильные группы

49

1 мл безводного пиридина, 0,2 мл ГДМС и 0,1 мл ТМХС, смесь встряхивают в течение 30 с и затем оставляют при комнатной температуре на “5 мин или дольше. (При добавлении ТМХС рас­ твор мутнеет из-за выпадения в осадок хлористого аммония. Не­ обходимости удалять осадок нет, поскольку он не мешает после­ дующему газохроматографическому анализу). Если образец не растворился, то склянку надо прогреть в течение 2 —3 мин при температуре 75—85°С. Если анализируемые вещества стабильны и не ожидается перегруппировок, то перед добавлением ГМДС и ТМХС образец можно растворить в теплом пиридине. Для ана­ лиза можно использовать и меньшее количество образца, при этом необходимо только соответственно уменьшить количества реагентов. В газовый хроматограф вводят 0,1—0,5 мкл реакцион­ ной смеси. В конце анализа определяют площади хроматографи­ ческих пиков, соответствующих образовавшимся триметилсилильным (ТМС) эфирам, и сравнивают их с результатами аналогич­ ного анализа стандартных проб.

Обсуждение результатов. Описанный выше метод, позволяющий легко и быстро выполнить анализ, оказался применимым для определения большого числа разнообразных соединений с несколь­ кими гидроксильными группами (были изучены около 1 0 0 углево­ дов и родственных им веществ). Количество пиридина не имеет большого значения, и в количественном анализе добавлением этого растворителя можно обеспечить нужный объем реакционной смеси. Сообщалось, что в закрытых сосудах производные сахаров сохраняют свои свойства в течение по меньшей мере нескольких дней.

Данный метод особенно удобен для анализа многокомпонент­ ных смесей. Для газохроматографического анализа пробы, в кото­ рой содержатся производные сахаров самой разной летучести (включая тетрозы), лучше использовать неполярные или слабопо­ лярные жидкие фазы (например, SE-52 и OV-17) и программиро­ вать температуру колонки; при использовании фазы SE-52 сахара от С4 до С7 дают приемлемые времена удерживания при темпера­ туре колонки, равной 140°С. Более полярные жидкие фазы (на­ пример, OV-210 и OV-225), хотя и не столь эффективные в разде­ лении соединений, значительно различающихся по летучести, часто позволяют разделять соединения, которые не разделяются на не­ полярных фазах. Полярные фазы с активными атомами водорода обычно не годятся для газохроматографического анализа ТМСнроизводных, поскольку силилирующие агенты (а часто и их производные) могут вступать в реакцию с лабильными атомами водорода и изменять тем самым параметры колонки. Кроме того, производные спиртов могут разлагаться и нарушать количествен­ ный анализ. С точки зрения химической инертности, разделитель­ ной способности и стабильности при высоких температурах наи­ более приемлемыми представляются силиконовые жидкие фазц,

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ