赵伟礼吴周安黄兰芳郭方遒
(1.中南大学,长沙 410083;2.巨化集团公司,浙江 衢州 324004)
2-羟基-6-萘甲酸及其杂质含量的液相色谱测定
赵伟礼1吴周安2黄兰芳1郭方遒1
(1.中南大学,长沙 410083;2.巨化集团公司,浙江 衢州 324004)
用甲醇-乙腈和0.02 mol/L KH2PO4溶液为流动相进行梯度洗脱,在AKsail ODS色谱柱建立了分离检测2-羟基-6-萘甲酸及其杂质的分析方法。结果表明,2-羟基-6-萘甲酸、2-萘磺酸、1,4-萘二甲酸、2-羟基-6-萘甲酸甲酯、2-羟基-3-萘甲酸的RSD分别为0.000 4%、0.14%、0.23%、0.08%、0.11%,回收率为 86.70%~100.5%,定量限、线性关系、精密度和加标回收率均能满足定量分析要求。
2-羟基-6-萘甲酸;2-萘磺酸;1,4-萘二甲酸;2-羟基-6-萘甲酸甲酯;2-羟基-3-萘甲酸;高效液相色谱
2-羟基-6-萘甲酸是合成有机颜料、染料及医药等的重要中间体,能降低热致液晶聚合物的熔点,使其便于加工成型[1]。大多采用Koble-Schimitt反应来合成2-羟基-6-萘甲酸,但产品中含有许多的杂质,常见的有2-羟基-3-萘甲酸、2-萘磺酸、1,4-萘二甲酸和2-羟基-6-萘甲酸甲酯等[2]。
结合生产的实际需求,需建立一种快速、简便、准确的中间产品分析方法和产品质量检验方法。常用的化学分析无法准确测定各组分的含量,而气相色谱法大都需要采用衍生化技术,比较繁琐。采用高效液相色谱(HPLC),能得到较为满意的效果。目前,2-羟基-3-萘甲酸、2-萘磺酸、2-羟基-6-萘甲酸采用HPLC法进行测定的报道较多,但对2-羟基-6-萘甲酸产品中含有的2-羟基-3-萘甲酸、2-萘磺酸、1,4-萘二甲酸、2-羟基-6-萘甲酸甲酯杂质的HPLC法测定尚未见公开报道[3-6]。
岛津LC-20AB HPLC仪,SPD-M20A PDA检测器,岛津LCsolution Ver 1.X工作站,PHSJ-4A型酸度计。
2-羟基-6-萘甲酸、2-羟基-3-萘甲酸、2-萘磺酸、1,4-萘二甲酸、2-羟基-6-萘甲酸甲酯,均为标准品,质量分数为99.5%;氢氧化钠、甲醇,分析纯;乙腈、四氢呋喃,色谱纯。实验所用水为试验室二级用水(0.45 μm 滤膜抽滤)。
配制质量浓度分别为4 000 mg/L的2-羟基-6-萘甲酸、0.8 mg/L的2-萘磺酸、20 mg/L的1,4-萘二甲酸、40 mg/L的2-羟基-6-萘甲酸甲酯、20 mg/L的2-羟基-3-萘甲酸标准液,然后分别稀释成不同的质量浓度,通过手动进样,色谱工作站计算标准曲线。
称取试样约0.4 g(精确到0.1 mg)到100 mL容量瓶中,用甲醇完全溶解后定容。
色谱柱为 AKsail ODS 250 mm×4.6 mm×5 μm;流动相:有机相为甲醇和乙腈以体积比4:1混合,水相为0.02 mol/L KH2PO4/H3PO4pH 3.9的缓冲溶液,采用梯度洗脱。体积流量1.0 mL/min,检测波长220 nm,柱温 40 ℃,进样量 4.0 μL。
在以上操作条件下,采用外标法进行色谱分析,分析结果由岛津液相色谱工作站进行自动处理。
称取一定量的标准对照品分别用水、0.1 mol/L氢氧化钠溶液、甲醇、乙腈和四氢呋喃溶剂进行试验,结果发现5种物质均不溶于水,均溶于甲醇。其中1,4-萘二甲酸不溶于乙腈和四氢呋喃,2-羟基-6-萘甲酸甲酯不溶于0.1 mol/L氢氧化钠溶液。选择甲醇为溶剂,分别用分析纯试剂和色谱纯试剂进行试验,结果没有差异,因此选择分析纯甲醇为溶剂。
定量称取一定量的标准对照品,以甲醇为溶剂,完全溶解后分别进行PDA检测器,检测结果见表1。
表1 吸收波长扫描结果Tab 1 Absorption wavelength scan results
由表1可知,在220 nm处尽管不是最大吸收,但杂质组分2-萘磺酸、1,4-萘二甲酸有相对较强的吸收。因此选择检测波长为220 nm。
文献[7]所选择流动相为甲醇与四甲基溴化铵,该条件下2-羟基-3-萘甲酸和2-羟基-6-萘甲酸甲酯不能分离。而2-羟基-6-萘甲酸甲酯是一种中性的有机化合物,采用的离子对试剂不利于2-羟基-6-萘甲酸甲酯和2-羟基-3-萘甲酸的分离,宜采用分配色谱。根据待测组分是弱有机酸及其甲酯,以甲醇-水体系作为流动相,调节酸度以抑制酸的电离。
有机酸在溶液中的存在形式受流动相pH影响很大,根据部分物质的pKa和色谱柱的耐受性,选择磷酸缓冲溶液作为流动相水相进行试验,分别在pH<1和pH>4条件下考察,结果发现pH<1时,1,4-萘二甲酸与2-羟基-3-萘甲酸无法完全分离,因而选择0.02 mol/L KH2PO4溶液、pH=3.9为水相缓冲盐条件。
在选定的缓冲盐条件下,等度洗脱时2-羟基-6萘甲酸甲酯出峰时间过长,因此选择梯度洗脱,使5个组分达到了满意的分离效率,但主峰2-羟基-6-萘甲酸的不对称度为4.5,色谱图显示出较强的前延峰,加入一定量的乙腈改善峰形,如图1。
配制各组分不同含量的溶液进样以峰面积S对质量浓度ρ做线性回归试验,结果见图2。
图1 2-羟基-6-萘甲酸及其杂质的图谱Fig 1 2-hydroxyl-6-naphthalene acid and its impurities chromatogram
图2 各组分的线性回归Fig 2 The linear regression of various components
各物质回归方程:2-羟基-6-萘甲酸,S/(A·s)=6.213ρ/(mg·L-1),R2=999 6;2-羟基-3-萘甲酸,S/(A·s)=672.0ρ/(mg·L-1),R2=0.999 8;2- 萘 磺 酸 ,S/(A·s)=6 108ρ/(mg·L-1),R2=0.999 5;1,4-萘二甲酸,S/(A·s)=1 010ρ/(mg·L-1),R2=0.999 7;2-羟基-6-萘甲酸甲酯,S/(A·s)=449.7ρ/(mg·L-1),R2=1.000。 图 2 结果显示,5种组分均在各自的范围内满足定量分析要求。
某批次的试样5次分析结果见表2。
表2 2-羟基-6-萘甲酸及其杂质的定量分析结果Tab 2 The results of quantitative analysis from 2-hydroxyl-6-naphthalene acid and its impurities
对每一组分的测定结果进行Dixon检验,发现每组数据的最小值统计量r和最大值统计量r均小于α=0.05时的临界值Q,即数据均无异常值,分析结果符合精密度要求。
产品以2-羟基-6-萘甲酸质量分数98.56%的样品作为试样做加标回收,对产品进行加标回收实验,结果见表3。
表3 2-羟基-6-萘甲酸及其杂质的加标回收Tab 3 Marked recoveries results of 2-hydroxyl-6-naphthalene acid and its impurities
定性限以3倍信噪比计算,定量限以10倍信噪比计算,结果见表4。
表4结果显示该方法能满足定性、定量要求。
表4 定性限和定量限计算结果Tab 4 Qualitative and loq results
以甲醇为溶剂,用ODS C18柱分离,以甲醇-乙腈 (体积比 4:1)和0.02 mol/L的KH2PO4溶液(pH=3.9)为流动相进行梯度洗脱,能使被测的5个组分(2-羟基-6-萘甲酸、2-羟基-3-萘甲酸、2-萘磺酸、1,4-萘二甲酸、2-羟基-6-萘甲酸甲酯)完全分离,RSD分别为0.000 4%、0.14%、0.23%、0.08%、0.11%,加标回收率为86.70%~100.5%,定量限、线性关系、精密度和加标回收率均能满足定量分析要求。
[1]精细化工原料及中间体[J].技术贸易,2006,8(7):46.
[2]潘智存,李江屏,杜奕,等.6-羟基-2-萘甲酸的合成研究:全国高分子材料科学与工程应用研讨会论文集[C].绵阳,2000.
[3]景丽洁,李健秀,韩巨岩.反相高效液相色谱法测定2,3-酸[J].染料工业,2001,38(4):31-32.
[4]王建刚,李健秀,孙红.高效液相色谱法测定2-羟基-3-萘甲酸生产废水中相关物质的含量[J].理化检测:化学分册,2005,41(2):107-108.
[5]李春梅.2-萘酚反相高效液相色谱分析[J].染料与染色,2003,40(3):172-174.
[6]施介华,周亮,王莲珍.1,1′-联-2-萘酚和2-萘酚反相高效液相色谱法测定[J].浙江工业大学学报,2006,34(3):286-289.
[7]GB/T 2367—2009 2-羟基-6-萘甲酸的测定[S].
Determine C11H8O3and Its Impurity by HPLC
Zhao Weili1,Wu Zhouan2,Huang Lanfang1,Guo Fangqiu1
(1.Zhong Nan University,Changsha 410083;2.Juhua Group Technology Center,Quzhou,Zhejiang 324004)
A HPLC analytic method is established on the AKasail chromatography column for 2-hydroxyl-6-naphthalene acid and its impurities with mobile phase of methanol-acetonitrile and 0.02 mol/L KH2PO4solution for gradient elution.The results showed that the RSD is 0.0004%,0.14%,0.23%,0.08%,0.11%respectively for 2-hydroxyl-6-naphthalene acid,2-naphthalene sulfonic acid,1,4-Naphthalic acid,methyl 6-hydroxyl-2-naphthoate,2-hydroxyl-3-naphthalene,Recovery is 86.70% ~100.5%,Loq,linear relationship,precision and the recovery rate all meet the requirements of the quantitative analysis.
6-Hydroxy-2-naphthalene carboxylic acid;2-Hydroxy-6-naphthoic acid (C11H8O3);2-naphthalenesulfonic acid;1,4-naphthalic acid;2-hydroxide radical-6-naphthalene dicaboxylate;2-hydroxide radical-3-naphthoic acid;HPLC
O657.7+2
A DOI10.3969/j.issn.1006-6829.2010.06.011
2010-10-09