Способ получения сорбента для хроматографии

Сова Соаетских Социалистических РаспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ о 11857860(51)м К с присоединением заявки Йо С 01 Н 31/08 Государственный комитет СССР ио делам изобретений и открытий(У 2) Авторы изобретеми М. Староверов, А.А. Сердан, Г. В Московский ордена Ленина и ордена Тр государственный университет им. М.В. е Заявитель(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СОРБЕНТ ОМАТОГРАФИ силлуча емс Изобретение относится к приготовлению сорбентов и может быть исполь- . зовано для хроматографического разделения и анализа веществ.Известно использование в качестве сорбента для хроматографии кремнеземаа Г 13 .Кремнезем характеризуется рядом существенных недостатков, которые ограничивают область его применения. Неоднородность поверхности и наличие сильных адсорбционных центров затрудняет и часто делает невозможным хроматографирование полярных и ьно сорбирующихся веществ. В с е жидкостной хроматографии емкостные Факторы (коэффициенты извлечения) меняются во времени, что связано с процессами сорбции воды из элюента. Это осложняет анализ веществ, так 20 как результаты получаются невоспроизводимыми. Кроме того, низкая скорость установления сорбционного равновесия затрудняет использование градиента подвижной фазы, что сущест" венно ограничивает воэможности разде-. ления.Сорбенты мов схимически п им сло обладают ря д чи тым кремнеземом. Следует отметить возможность создания сорбентов с однородной поверхностью, различной полярностью и специфичностью. Скорость установления сорбционного равновесия на таких сорбентах существенно выше, чем у силикагеля, что дает возможность применять градиентное элюирование, расширяя возможности разделения веществ.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигае" мому эффекту является способ получения сорбента, заключающийся в том, что на поверхности кремнезема полимериэуют соединения С-Я,51 (СН) СьНбСН -С 1, где к = 2,3, а затем проводят гидролиз концевых хлорметильных групп в щелочной среде. Таким образом получается сорбент с химически привитым к кремнезему органическим слоем, содержащим спиртовые группы Г 23 .Однако полимеризация модификатора на поверхности кремнезема приводит к образованию на поверхности сорбента полимерных пленок нерегулируемой толщины, снижающих скорость массообмена и эффективность разделения, Кроме того, проведение гидролиэаОснова ексан СН С 1 Бензол С Н 9 СООМе 7,3 8,8 8,0 13,4 Сорбент Силохром 12,9 13,2 14,5 15,6 Формула изобретеьия концевых хлорметильных групп н щелочной среде приводит к присутствию на поверхности наряду со спиртовыми хлорметильных групп (гидролиз, по данным анализа, проходит на 50) и частичному отрыву модификатора от поверхности с образованием силанельных групп. В связи с этим сорбент содержит на поверхности набор адсорбционных центров и полимерный слой модификатора, что существенно снижает эффективность разделения и носпроиэнодимость свойств сорбента.Цель изобретения - повышение скорости массообмена и однородности поверхности.Поставленная цель достигается тем, 15 что согласно способу кремнезем обрабатывают(ЕО) 5(СН)05 Нев среде абсолютного органического растворителя с дальнейшим гидролизом концевых триметилсилилоксигрупп смесью вода-спирт и дополнительным силилированием остаточных силанольных групп.П р и м е р 1. Силохром в количеств 10 г с удельной поверхностью 115 м /г, предварительно высушенный при 180 С в течение 5 ч , помещают н трехгорлую колбу на 250 мл и заливают 100 мл асб.м-ксилола, затем добавляют 3 мл 1-триметилсилилокси- -11-триэтоксисилилундекана и перемешивают при 140 оС н течение 30 ч. Про- З 0 дукт промывают сухим бензолом, эфиром, ацетоном (по 300 мл каждого) и проводят гидролиз триметилсилилоксигрупп Значительное снижение теплот сорбции свидетельствует о хорошем экранировании силанольных групп исходного силохрома и групп, образовавшихся при гидролизе непрореагировавших якорных Ы О -Ь групп.Химический анализ синтезиронанных сорбентов показывает, что поверхностная концентрация химически привитых органических молекул на поверхности кремнезема составляет 1,6-1,8 групп/нм зз что соответствует плотному мономерному покрытию. Сорбенты с мономерным покрытием обладают болев высокой скоростью массообмена и более высокой эффективностью. 60Таким образом, предлагаемый способ синтеза сорбента эа счет проведения реакции гидролиэа концевых групп до спиртовых н мягких условиях, селективно и полностью, и дополнительного экстракцией водноэтанольной смесью(1:1) в течение 2 ч в аппарате Сокслета. Сорбент высушивают в вакуумепри 150 С в течение 3 ч и .обрабатывают триметилхлорсиланом в колбе собратным холодильником в течение 8 чпри температуре кипения триметилхлорсилана. Сорбент промывают 300 млсухого бензола и 100 мл ацетона,экстрагируют 2 ч в аппарате Сокслета водноэтанольной смесью (1:1) ивысушивают 3 ч при 150 оС под вакуумом,П р и м е р 2. В условиях, аналогичных примеру 1, дополнительноесилилирование проводят смесью триметилхлорсилан-гвксаметилдисилазан(1:1) . П р и м е р 3. В условиях, аналогичных примеру 1, вместо силохрома используют 10 г силикагеля марки КСК, а 1-триметилсилилокси-триэтоксисилилундекана приливаютв количестве 10 мп,П р и м е р 4. В условиях, аналогичных примеру 3, вместо силикателя КСКиспользуют силикагель С-З.П р и м е р 5. Исследонания надериватографе показали, что полученный сорбент термически устойчиввплоть до 280 оС.В таблице представлены теплотысорбции различных по полярности сорбентов на исходном силохроме и наполученном сорбенте,силилирования дает возможность йолучить сорбент с однородной поверхностью,содержащвй лишь спиртовые группы.Проведение синтеза в условиях, препятствующих полимериэации, повышает скорость массообмена на сорбеите и эффективность хроматографического разделения. 1. Способ получения сорбента для хроматографии, включающий обработку кремнезема кремнийорганическим соединением с последующим гидролизом концевых групп, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения скорости массообмена и однородности поверхности, в качестве крем857860 Составитель А.БочковТехредС. Мигунова Корректор Н.Швыдкая Редактор О.МалецЗаказ 7233/73 Тираж 907 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП фПатентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 нийорганического соединения используют 1-триметилсилилокси-триэтоксисилилундекан и проводят дополнительное силилирование.2. Способ по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что дополнительное силилирование проводят обработкой продукта гидролиэа триметилхлорсиланом или гексаметилдисилазаном.3, Способ по п.1, о т л и ч а юц и й с я тем, что гидролиэ проводят водноспиртовой смесью.4, Способ по пп. 1 и 2, о т л ич а ю ц и й с я тем, что продукт после обработки кремнезема 1-триметилсилилокси-триэтоксисилилундеканом последовательно обрабатывают безводными неполярными, а затемполярными растворителями. 5Источники информациипринятые во внимание при экспертизе1. Киселев А.В,и Яшин Я.И. Газоадсорбционная хроматография. М., "На укаф, 19 б 7, с. 20.2. Кокореву М елд о Ргераг 1 пдьогБеойе и дае спгоаайодгарЬу Апа .Спещ, Я, 1973, 971 (прототип).