CS241346B1 - Spásob přípravy sorbentov s vysokou hustotou chemicky viazanej oktadecylovej fázy - Google Patents

Abstract

Vynález sa týká sposobu přípravy sorbentov s vysokou hustotou chemicky viazanej oktadecylovej fázy. Podstata vynálezu spočívá v tom, že sa na bezvodý silikagél působí dimetyloktadecyldimetylamínosilánom alebo oktadecyldimetylchlórsilánom a bezvodým pyridínom pri tlaku 10 až 50 Pa pri teplote lOiO až 190 C(C po dobu 10 až 170 hodin a zastúpenie zložiek reakčnej zmesi sa volí tak, aby sa pK prostredia udržalo v rozmedzí 7 až 8,5. Vynález má použitie na pripravu sorbentov, ktoré sa aplifcujú v chémii a biologii.

Description

oktadecylovej fázy

2

Vynález sa týká sposobu přípravy sorbentov s vysokou hustotou chemicky viazanej oktadecylovej fázy. Podstata vynálezu spočívá v tom, že sa na bezvodý silikagél působí dimetyloktadecyldimetylamínosilánom alebo oktadecyldimetylchlórsilánom a bezvodým pyridínom pri tlaku 10 až 50 Pa pri teplote lOiO až 190 ^C(C po dobu 10 až 170 hodin a zastúpenie zložiek reakčnej zmesi sa volí tak, aby sa pK prostredia udržalo v rozmedzí 7 až 8,5. Vynález má použitie na pripravu sorbentov, ktoré sa aplifcujú v chémii a biologii.

jVysátez sadýka spóšb^u5j3rípraÝy Sprbetitóv.a viysQketf hustototjýcheniifeký viázabpj okiadecylovej fázy.

Velkým pokrokem v, ..chrQrnatftgr^fickej analýze boilo zavedený;$áp’lňí a 'ěÉějntcky viazanou „kvapalnou“ mSzdm^wVďáúď· týmto náplniam sa značné skrátil čas trvanla analýzy a umožnila sa kvantitativná i kvalitatívna separácia 'látok s podobnými vlastnosťami. Náplně s chemicky viazanými fázami predstavujú sorbenty získané reakciou chemického modifikátora (napr. organosilány s povrchovými hydroxylovými skupinami nosiča silikagélu, pórovitého skla, diatomitu atď.).

Z hladiska usporiadania viazaných organických skupin modifikátora, možno všeobecné náplně rozdělit na dve základné skupiny, a to „kefa“, kde sa osi molekúl modifikátora orientujú kolmo na povrch nosiča a typu „polymér“, kde tvoria nadviazané molekuly modifikátora neorientovaná, vzájomne presieťovanú monovrstvu, alebo viac vrstiev — vo formě filmu.

V závislosti od chemickej štrúktúry modifikátora a spósobu syntézy sa ’ získavajú rožne typy vazieb medzi organickými skupinami modifikátora a povrchom nosiča. Od typu týchto vazieb závisí stabilita získanej chemicky viazanej fázy. Vysokou stabilitou sa vyznačujú fázy zviazané pomoeou siloxánovoj vazby. V. Řehák a E. Šmolková spracovali přehled róznych typov náplní používaných v chromatografií [V. Řehák, E. Smolíková: Chromatographia 9, 219 (1976]].

Existuje vela spósobov získavania náplní s chemicky viazanou „kvapalnou“ fázou. Unger a kol. odporúčajú silanizáciu použitím organochlórsilánov ako chemických modifikátorov, pričom od funkčnosti daného organochlórsiilánu závisí struktura viazanej fázy, hustota a efektivnost pokrytia sorbenta (Κ. K. Unger, N. Becker, R. Roumeliotis: J. Chromatogr. 125, 115 (1976)].

V literatúre sú uvedené náplně získané silanizáciou sorbenta pri použití etoxyorganosilánov alebo metoxyorganosilánov [R. E. Majors: J. Chromatogr. Sci 18, 489 (1980)]. Uvedenými spósobmi silanizácie získané náplně dosahujú pokrytie oktadecylovými skupinami 2,5 až 3,5 μΐηοΐ. m^-2. I pri tomto stupni pokrytia však obvykle zostáva .na povrchu silikagélov značný počet volných silanolových skupin, ktoré majú velký vplyv na reprodukovatefnosť retenčných výsledkov a znižujú solvollytickú odolnost v případe použitia vodných roztokov ako eluentov [N. H. C. Cook, K. Olson: J. Chromatogr. Sci. 18, 1 (1980)].

Pretoi je tiež nutné sorbenty dodatečné silanizovať pri použití krátkých organických skupin, napr. metylových, pochádzajúcích z trimetylchlórsilánu. Detailně podmienky vyššie opísaných syntéz nie sú publikované, avšak v případe použitia organochilórsilánov ako modifikátorov je jedným z produktov reakcie nežiadúci chlorovodík, ktorý negativná ioypf^vňyje efektivitu a husťoťu¹ pojírytia pktadBGylovýml skupinami.¹· ' ’ - ^{α 4}

Silanizácia pomoeou chlórsilántív sa pre. to robí v prostředí pyridinu, .ktorý viaže , uýofňujú®i⁵sa..chlorovodík. V tomto případe ivšák' žvyčajne klesá stupeň pokrytia povrchu sorbenta alkylovými skupinami. Použitie etoxysilánov ako silanizačného prostriedku nie je výhodné s ohfadom na 1'ahkosť tvorby nežiadúcich polymérovýehďilmov na povrchu sorbenta pri nezabezpečení (absolutné bezvodého prostredia. .

Uvedené nevýhody v podstatnej miere odstraňuje sposob přípravy sorbentovs vysokou . .hustotou chemicky viazanej oktadecylovej fázy, podlá vynálezu založeného na zistení, že optimálně výsledky silanizácie sa dosiahnu pri pK 7 až',8,5. a priv.l.eplote 100 až 190 °C. Potřebné pK sa .zabezpečí buď priamo zásaditým silanizačným prostriedkom, alebo prídavkom zásaditej látky pyridin ku kyslému silanizačnému prostriedku.

Podstata vynálezu spočívá teda v tom,‘^:že na bezvodý silikagél pósobí N,N-dimetylamínooktadecylsilán alebo oktadecyldimetylchlórsilán s bezvodým pyridínom, přítlaku 10 až 50 Pa, príp. v přítomnosti neaktívneho bezvodého rozpúšťadlá, ako napr. toluénu, pri teplote 100 až 190 °C po dobu 10 až 170 h, pričom zastúpenie jednotlivých zložiek sa volí tak, že pK prostredia sa pohybuje v rozmedzí 7 až 8,5.

Úloha pK prostredia je rozhodiujúca, lebo zabezpečuje najpriaznivejší priebeh reakcie a vedie k vysokému poikrytiu sorbenta.

Výhodou navrhovaného spósobu přípravy sorbeptov oproti doferajším pqstupom , přípravy je, že, předmětným, spósoborosa získává jú náplně s vysokou hustotou pokrytia chemicky viazanou oktadecylovou fázou 3,6 až ,μΐηοΐ. m^-?, dobrou .solvolytickoua mechanickou udolnosťou. V dósledku, ýobó nie je potřebná dodatočná. .silanizácia^

P r i k ladí,, ... ... ·.

, 5. g, silikagélu; s měrným povrchom 420 metrov², g.^-1 sa dá do reaktora, ktorý .umožr ňuje záhrev, oddělený přívod reagentov,. a zabraňuje kontaktu reagentov s prostředím. Sorbent sa v reaktore suší pri tlaku 10 Pa pri teplote 200 °C počas 4 hodin, čím sa odstráni adsorbovaná voda. Potom sa sorbent nechá reagovat so 7 ml N,N-dimetylamínooktadecyldimetylsilánu (v množstve 18 mikromol.m^-2). Toto množstvo je v trojnásobnom nadbytku na množstvo silanolových skupin nachádzajúcich sa na povrchu silikagélu, čo zabezpečuje pK reakcie 8,5.

Reaktor isa zahrieva na teplotu 130 °C počas 170 hodin. Po vychladnutí a otvorení reaktora sa sorbent prenesie na lievik a premýva sa postupné: benzénom, acetónom, metanolom a nakoniec dietyléterom v množstve po 50 ml, aby sa vymyli reakčné zvyš5 ky. Vymytý sorbent sa vysuší. Týmto sposobom získaný sorbent s chemicky viazanou oktadecylovou fázou má hustotu pokrytia 6,6 μΐηοΐ. m^-2.

Příklad 2

Postupuje sa ako v příklade 1, s tým rozdielom, že sa použije silikagél s měrným povrchom 600 m². g^_1, ktorý sa suší pri 50 Pa a 200 °C po dobu 6 hodin. Potom přidáme 15 ml suchého toluénu a 9 ml dimetylamínooktadecyldimetylsilánu, čo zabezpečuje pK 8,5. Reaktor sa zahrieva na teplotu 150 stupňov C po dobu 120 hodin. Týmto sposobom sa získá sorbent s chemicky viazanou oktadecylovou fázou s hustotou pokrytia 6/5 ,umol. m~².

Příklad 3 g silikagélu s měrným povrchom 380 metrov². g~¹ sa naplní do skleněného reaktora ako v příklade 1 a suší sa pri tlaku 10 až 50 Pa pri teplote 200 ^QC počas 6 hodin. Potom sa přidá 20 ml 0,5 mol. I^-1 roztoku oktadecylchlórsilánu v bezvodom toluene a 5 ml bezvodého pyridinu. Pyridin viaže vznikajúci chlorovodík a udržuje pK reakcie na hodnotě okolo 8,5. Po naplnění a přidaní reagentov sa reaktor zatvorí a zahrieva sa .na teplotu 100 °C počas 10 hodin. Po reakcii sa obsah premýva na lieviku a suší ako v příklade 1. Opísaným sposobom sa získá sorbent s chemicky viazanou ofctadecylovou fázou s hustotou pokrytia 5,8 mikromólov. m~².

Příklad 4

Postupuje sa ako v příklade 3, s tým, že sa použije silikagél s měrným povrchom 340 m². g¹ a přidá sa roztok 6 ml oktadecyldimetylchlórsílánu v 5 ml bezvodého pyridinu, čo dává pK 8. Teplota reakcie sa udržiava 120 ^aC počas 12 hodin. Týmto spůsobom sa získá sorbent s chemicky viazanou oktadecylovou fázou s hustotou pokrytia 5,4 jumol. m~².

P r í k 1 a d 5

Postupuje sa ako v příklade 3, s tým rozdielom, že sa použije silikagél s měrným povrchom 240 m². g^_1 a přidá sa roztok 5 mililitrov oktadecyldimetylchlórsilánu v 15 miililitroch bezvodého toluénu a 2' ml bezvodého pyridinu, čo dává pK 7. Teplota reakcie 120 °C sa udržiava počas 10 hodin. Týmto spůsobom sa získá sorbent s chemicky viazanou oktadecylovou fázou s hustotou pokrytia 3,6 μΐηοΐ. m~².

Sorbent s vysokou hustotou chemicky viazanej oktadecylovej fázy může nájsť široké použitie ako náplň kolón ,na analytické i preparatívne chromatografické separácie, ďalej v tenkovrstvovej chromatografii a v zariadeniach používaných v klinických a biochemických diagnostických analýzach a na predkoncentráciu a predseparáciu zriedených a mnohokomponentových systémov.

Claims (2)

PREDMET 1

1. Sposob přípravy sorbentov s vysokou hustotou chemicky viazanej oktadecylovej fázy, pri ktorom sa na bezvodý silikagél působí silanizačným prostriedkom, vybraným zo> skupiny, ktorá zahrňuje Ν,Ν-dialkyl- * oktadecylamínosilán alebo diailkyloktadecylchlórsilán, ktorý působí samotný alebo v přítomnosti bezvodého pyridinu, vyznačený tým, že reakcia sa vykonává pri teplotách 100 až 190 °C počas 10 až 170 hodin a že

YNÁLEZU zastúpenie zložiek reakcie sa volí tak, aby sa pK prostredia pohybovalo- v rozmedzí hodnůt 7 až 8,5.

2. Spůsob přípravy podfa bodu 1, vyznačený tým, že hmotnostný poměr silanizačného prostriedku ku východiskovému bezvodému silikagélu je v rozmedzí od 0,3 do 1,2 a objemový poměr pyridinu ku silanizačnému prostriedku je v rozmedzí od 0,4 do 1,2.