N,N,N-三羟基异氰尿酸的反相高效液相检测方法

刘建群，李红梅，刘亚东，郭旺军

(西安近代化学研究所 光电材料研究所 质量检验部，陕西 西安 710065)

采用高锰酸钾、重铬酸钾等氧化剂芳烃侧链氧化反应因氧化能力强、选择性较差、后处理复杂、污染严重难以普遍应用[1-2]，急需开展绿色高效的氧化方法[3-4]。N,N,N-三羟基异氰尿酸(THICA)(图1)稳定性好、催化位点多、催化性和耐热性好[5-9]，成为高效的碳自由基催化剂，能有效应用于强吸电子芳烃氧化反应，例如二硝基甲苯、三硝基甲苯等[10]。但THICA的质量纯度会影响氧化效果，所以控制质量纯度尤为重要。

图1 N,N,N-三羟基异氰尿酸结构Fig.1 The chemical srtucture of THICA

目前文献报道中THICA表征方法只有核磁红外等数据，暂无液相纯度检测方法。本文建立了N,N,N-三羟基异氰尿酸反相液相色谱检测方法，为产品的快速检测及质量控制提供了一个有效途径。

1 实验部分

1.1 试剂与仪器

甲醇、乙腈、四氢呋喃等均为色谱纯；二次超纯水；N,N,N-三羟基异氰尿酸对照品为西安近代化学研究所光电材料事业部制备，经核磁、红外定性，液相色谱归一化法计算质量分数为99.1%。

高效液相色谱仪：安捷伦1260，配1260DAD检测器，1329自动进样器。柱温30 ℃，流动相(体积比)：55%甲醇/45%水，流速0.8 mL/min；色谱柱：技尔InertSustain C18(4.6×150 mm,5 μm)；电动移液管；容量瓶。

1.2 对照溶液与供试溶液的配制

准确称取0.001 g(准确至0.000 1 g)N,N,N-三羟基异氰尿酸样品，放置到容量瓶(100 mL)中，将准备好流动相注入至容量瓶，完全溶解。

按上述操作配制对照品溶液。

1.3 实验方法设定

取2 mL供试溶液和对照溶液，在室温下，以检测波长200,280 nm，流动相(体积比)：55%甲醇/45%水，流速0.8 mL/min，自动进样方式，每次10 μL 连续重复检测，取平均值，计算峰面积标准曲线。

2 结果与讨论

2.1 流动相的影响

在配制中发现，除甲醇外，常用的色谱溶剂如纯水、乙腈、丙酮、四氢呋喃等溶剂均不能全部溶解，因此溶剂选择甲醇。

2.2 检测波长的选择

采用二级阵列管检测器对样品进行扫描，得到N,N,N-三羟基异氰尿酸及杂质在200～600 nm区间内液相色谱图见图2。

图2 N,N,N-三羟基异氰尿酸200 nm(a)和280 nm(b)下色谱图Fig.2 Chromatograms of THICA at 200 nm(a)and 280 nm(b)

图3 N,N,N-三羟基异氰尿酸与杂质紫外吸收图Fig.3 UV absorption spectra of the THICA and impurities a.N,N,N-三羟基异氰尿酸紫外吸收图;b.杂质紫外吸收图

由图3可知，N,N,N-三羟基异氰尿酸最大吸收波长为200 nm，杂质的最大吸收波长为280 nm(见图4)，所以选择200 nm作为检测波长，同时用280 nm 波长作为参考检测波长。

2.3 样品回收率及样品精密度实验

分别称量5份对照品0.001 g(精确到0.000 1 g)，放至容量瓶(100 mL)中，用流动相进行溶解，完全溶解后配制样品，使用外标法进行检测，回收率为99.9%,101.4%,100.8%,100.9%,101.2%，回收率平均值100.8%，说明该方法准确度较高。

采用上述实验方法，按线性范围数值，准确称量衡定样品，平行测定7次，精密度实验峰面积分别为4 319 661,4 319 342,4 320 177,4 319 445,4 321 345,4 321 076,4 320 237，RSD=1.05%(n=7)。实验结果表明精密度重复性较高。

2.4 样品线性实验及最小检测量实验

使用外标法，按照上述实验方法，对N,N,N-三羟基异氰尿酸标准溶液测定，依据被测物质的峰面积Y和被测物质的质量浓度X计算线性回归数值，线性曲线见图4。

样品浓度/(mg·mL-1)

由图4可知，N,N,N-三羟基异氰尿酸样品在质量浓度为0.002～0.015 mg/mL时线性关系良好，线性相关系数0.996 7。

用Mmin=2RNmi/hu2公式计算最小检测量,当信噪比为2时计算结果为1.15×10-8g/L，说明N,N,N-三羟基异氰尿酸样品使用该检测方法检出限较低。

2.5 样品溶液的稳定性实验

异氰酸根和甲醇混合后易发生光解和水解，以上述色谱条件对N,N,N-三羟基异氰尿酸样品溶液进行测试，将供试溶液放置2,4,6,8,10 h进样，测定精密度RSD为1.1%。

3 结论

(1)建立了N,N,N-三羟基异氰尿酸的液相检测方法，该检测方法最小检测量低，线性关系良好。

(2)该检测方法简单、快速、准确，便于应用。

(3)采用双波长检测，监测特定杂质，能够满足实验中质量控制及反应监测的要求。