对氨基苯甲酰胺中对氨基苯甲酸含量的测定

2015-10-21 18:55王丰莉聂和俊熊永科陈伟强
当代化工 2015年6期
关键词:苯甲酸氨基杂质

王丰莉 聂和俊 熊永科 陈伟强

摘 要:运用薄层色谱、紫外光谱、红外光谱对对氨基苯甲酰胺中对氨基苯甲酸进行定性确认。通过条件试验确定HPLC最佳分离条件,用乙酸铵调节缓冲体系,用20%(V/V)的甲醇作为流动相,外标法定量。对氨基苯甲酸含量在0%~0.28%之间具有线性关系。验证试验表明方法简单、可行。可满足对氨基苯甲酰胺中对氨基苯甲酸含量的测定。

關 键 词:对氨基苯甲酰胺;对氨基苯甲酸;高效液相色谱

中图分类号:O 657 文献标识码: A 文章编号: 1671-0460(2015)06-1435-03

Determination of 4-Aminobenzoic Acid in p-Amino-Benzamide

WANG Feng-li,NIE He-jun,XIONG Yong-ke,CHEN Wei-qiang

(Lily Group Co.,Ltd., Zhejiang Hangzhou 311228,China)

Abstract: TLC\UV\IR were used to prove the existence of 4-aminobenzoic acid in p-amino-benzamide. The separating conditions were decided by condition tests. The pH of mobile phase was adjusted by ammonium acetate, mobile phase was methanol 20%(V/V). Quantitative content was determined by external standard method. The results show that 4-aminobenzoic acid (0%~0.28%) in p-amino-benzamide can be determined by this method. The method is simple, rapid, accurate and can meet the requirement for determination of 4-aminobenzoic acid in p-amino-benzamide.

Key words: P-amino-benzamide; 4-aminobenzoic acid; HPLC

对氨基苯甲酰胺(DB-70)即红色基DB-70,(以下以DB-70表示)是重要的有机颜料中间体,是颜料红170的主要原材料[1]。DB-70通常以对硝基苯甲酸为原料,经过酰氯化、氨解、还原反应制成[2]。对氨基苯甲酸易在氨解过程产生,它能够与DB-70一起重氮化,与偶合组分偶合生成有色物质,对颜料的纯度、颜色性能甚至应用性能等产生影响。并且其本身为双官能团化合物,也可以与芳胺类偶合,生成偶氮染料[3]和偶氮颜料[4]。因此测定其中对氨基苯甲酸的含量对生产应用具有重要意义。

DB-70中对氨基苯甲酸含量通常用薄层色谱法测定。该法萃取及分离时间较长,显色需经过重氮化、偶合反应,容易产生有毒氮氧类气体;并且使用高浓度的酸,产生酸雾,对测试环境及操作者造成不良影响。依靠斑点的大小及颜色的深浅判定含量,量化准确度较差。

化妆品中的对氨基苯甲酸类物质色谱法测定已有报道[5]。本文把高效液相色谱法应用于DB-70中对氨基苯甲酸的测定,用外标法进行定量。测试快速、结果准确,过程安全,环保。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

1.1.1 试剂

DB-70(工业样品);对氨基苯甲酸标准品;甲醇(色谱纯);乙酸铵、异丙醇、甲苯、氨水、亚硝酸钠、盐酸、N-(1-萘基)-二氯乙二胺均为分析纯试剂;GF254薄层硅胶板(制备板)。

1.1.2 仪器

三用紫外分析仪(ZF-2);真空泵(AP-9925);超声波清洗器(KUDOS);红外光谱仪(PE SPECTRU TWO);高效液相色谱仪(LC-20AD,DAD 检测器,ODS C18柱, 5 μm×4.6 mm×250 mm)。

1.2 试验方法

1.2.1 定性试验

用TLC方法把DB-70中主杂质进行分离,通过显色找出待测杂质位置。用硅胶制备板分离出对氨基苯甲酸,制取试验溶液。同样方法配制对氨基苯甲酸标准品,作为标准溶液。

对试验溶液和标准溶液分别用HPLC和IR测试。通过HPLC出峰位置,及对应位置峰提取的UV图,以及IR图来确定试验溶液的成分。

1.2.2 定量试验

通过条件试验优化流动相组成,选取最佳分离条件。

称取0.5 g样品,用甲醇溶解并定容到50 mL,作为样品溶液。在选定的HPLC分离条件进行测定。以对氨基苯甲酸标准品配制标准溶液,用外标法,用峰面积计算其含量。

2 结果和讨论

2.1 谱图定性分析

2.1.1 HPLC图(图1)

图1 标准溶液HPLC图

Fig.1 HPLC spectrum of standard sample

图2中,试验溶液在~4.1 min出峰(其中~6.2 min的微量峰为DB-70),与图1中对氨基苯甲酸标准品出峰位置吻合。

图2 试验溶液HPLC 图

Fig.2 HPLC spectrum of sample

2.1.2 UV 吸收结果

分别提取图1、图2及图3中~4.1 min处峰对应的UV图,其紫外吸收相同,最大吸收波长均为265 nm。斑点位置的杂质与对氨基苯甲酸标准品的紫外吸收一致。

2.1.3 IR测试结果

用液膜法,在4 000 ~450 cm-1对试验溶液进行扫描。结果显示,特征峰位置(cm-1):3 460;3 390;3 360;1 660~1 575;1 355;1 180;845,与对氨基苯甲酸特征峰匹配。

综合2.1.1、2.1.2、2.1.3,可以判定DB-70中主杂质为对氨基苯甲酸。

2.2 DB-70中对氨基苯甲酸含量的测定

图3为车间生产的DB-70工业品的HPLC图。对氨基苯甲酸含量以~4.1 min峰的峰面积,用外标法测定。

图3 DB-70的HPLC图

Fig.3 HPLC spectrum of p-amino-benzamide

2.2.1 色谱条件的选择

在现有仪器条件,通过对流动相的选择优化分离条件。

考虑到DB-70及对氨基苯甲酸结构中含有路易斯酸碱基團,向流动相中加入缓冲盐调节其pH值,使被测物质以单一的形态存在于体系中。本研究中选择乙酸铵进行调节。

在C18反相色谱中,流动相中有机成分比例对大多数待测组分的保留行为影响较大。30%(V/V)甲醇作流动相,DB-70与对氨基苯甲酸重叠。而10%(V/V)甲醇体系中,分离效果较好,但出峰较慢,甚至部分其它杂质成分不能洗出。考虑分离效果及操作时间,选定20%(V/V)比例的有机相组成。

UV图显示,该体系中对氨基苯甲酸的最大吸收波长为265 nm,DB-70的最大吸收波长271 nm,综合其它杂质成分的紫外吸收特性,选定270 nm作为定量的波长。

最终确定测试的色谱条件为:

柱温箱:35 ℃

流速:0.8 mL/min

流动相:(甲醇:0.2%乙酸铵溶液=20:80,V/V)

HPLC图提取波长:270 nm。

2.2.2 测量范围的确定

以对氨基苯甲酸的线性范围作为测量范围选择的依据。

图4中,对氨基苯甲酸含量在0~2 800 mg/kg,即不超过0.28%范围内,相关系数达到0.999 1,有很好的线性关系,能满足工业DB-70中对氨基苯甲酸含量测定的需求。

图4 对氨基苯甲酸线性范围

Fig.4 Linear range of 4-aminobenzoic acid

注释:TLC评级是通过薄层分离显色后,以对照品批次的杂斑点颜色为参考,样品批次的杂斑点与之相比较,根据颜色深浅评定为不同的等级,颜色越深级别越高。

2.2.3 可行性试验

同时对5个不同生产批次和1个对照品批次的的DB-70样品中对氨基苯甲酸进行薄层显色评级和本法测定含量进行比较(表1)。

表1中TLC评级与测出的对氨基苯甲酸含量高低相对应,说明该法测定可行。

3 结束语

通过标准物质对照,借助UV、HPLC、IR手段确定待测组分为对氨基苯甲酸。用乙酸铵调节流动相的pH值,以20%(V/V)的甲醇作流动相,能够使DB-70中的杂质完好分离。用峰面积进行定量,可以快速准确的测定其中对氨基苯甲酸的含量,该法也可推广运用于DB-70中其它杂质成分的测定。

本研究中使用的HPLC使用的DAD检测器,可以用UV检测器,固定检测波长进行测定。测试中使用的其它试剂、仪器等也比较大众化,宜于测定方法的推广。

参考文献:

[1] 周春隆,穆振义.有机颜料化学与工艺学[M].修订版.北京:中国石化出版社,2002:335.

[2] 喻素娟, 栾永勤,周飞舟,等.对氨基苯甲酰胺合成方法研究[J].化工时刊,1998,12(7):19-20.

[3] Riesz E. Bull. [J].Sc. Inst. Text. Fr. ,1982,11(43):61-63.

[4] Keys B A , Ouderirk J T. PCT Int. Appl: WO,8910385[P].

[5] 张可冬,李慧勇,谭建华,等.高效液相色谱法测定化妆品中9种对氨基苯甲酸及其酯类防晒剂[J].分析试验室,2014,33(9):1108-1113.

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