对硝基苯甲酸异辛酯方法研究

程 滢，康润琴，徐文立，汪敦佳，王 金，刘建军

(1 黄冈美丰化工科技有限公司，湖北 黄冈 438000；2 湖北师范大学化学化工学院，湖北 黄石 435000)

对硝基苯甲酸异辛酯(4-Nitrobenzoic Acid Isooctyl Ester)又称2-乙基己基对硝基苯甲酸酯，为透明至微黄色的液体，分子式为C15H21NO4，相对分子质量279.33。其结构式如图1所示。

图1 对硝基苯甲酸异辛酯结构式Fig.1 Structural formula of 4-Nitrobenzoic Acid Isooctyl Ester

对硝基苯甲酸异辛酯(2-ethylhexyl p-nitrobenzoate)可以作为中间体，合成一种有特殊用途的增塑剂，防晒剂，光稳定剂等。对硝基苯甲酸异辛酯作为特种增塑剂能够加强塑料涂膜的柔软性，稳定性，抗氧化性等，在光电导性高聚物材料，电照相感光领域制作中有着很广泛的应用。还能够明显改善润滑油的粘度，可以作为润滑油的主要成份[1]。增塑剂是被加入到材料以使其更柔软、更灵活，以提高其一种物质可塑性，以降低其粘度或以减小摩擦其在制造处理过程中。通过增加一些高聚物的柔韧性和断裂伸长率，降低熔体的粘度而制作的一种物质使得一些聚合物材料的塑性大大加强，对于我们的日常生活有很大的帮助[2-5]。本文通过高效液相色谱法对对硝基苯甲酸异辛酯进行方法研究，可检测三嗪类紫外线吸收剂或对氨基苯甲酸异辛酯中对硝基苯甲酸异辛酯的定性定量分析。

1 实 验

1.1 实验试剂与仪器

化学试剂：对硝基苯甲酸异辛酯(AR分析纯)，黄冈美丰化工科技有限公司；乙腈HPLC(色谱纯)，国药集团化学试剂有限公司；甲酸(色谱纯)，天津市科密欧化学试剂有限公司；甲醇(色谱纯)，天津市科密欧化学试剂有限公司。

实验仪器：SECURA125-1cn十万分之一天平，德国赛多利斯；UV-2450紫外分析仪，安捷伦；KQ-50超声装置，上海科导超声仪器有限公司；VORTEX-5涡旋仪，上海达姆；Nicolet5700红外拉曼光谱仪，美国尼高力公司；Agilent HPLC-1260高效液相色谱仪，安捷伦。

1.2 样品结构定性分析

对硝基苯甲酸异辛酯红外测定，谱图如图2所示。

图2 对硝基苯甲酸异辛酯红外光谱图Fig.2 Infrared spectrum of 4-Nitrobenzoic Acid Isooctyl Ester

芳环的C-H伸缩振动3432 cm-1；芳环的C-H骨架振动1608.72 cm-1；芳环得C-H弯曲振动(面外)719.8 cm-1，873.51 cm-1，956.17 cm-1；酯基的C-O-C结构得对称伸缩振动位于1102.87 cm-1；C-O-C的非对称伸缩振动位于 1274.97 cm-1；芳香硝基化合物的硝基反对称伸缩振动位于1530.2 cm-1，对称伸缩振动吸收峰位于1349.74 cm-1；甲基的反对称变形振动和亚甲基变形振动在1463.74 cm-1，C-H弯曲振动出现在1475～700 cm-1区；甲基的对称变形振动出现在1375 cm-1。

1.3 高效液相色谱实验条件

为了保证样品能良好的分离，色谱柱选择常用的反相填料 TC-C18(2)250×4.6 mm色谱柱。对分析方法进行优化。

1.3.1 流动相优化

高效液相色谱流动相的选择既要考虑色谱柱的pH范围，在配制时还要使用0.2 μm滤膜过滤，水或缓冲盐溶液好置于棕色瓶中，以防长菌，否则会阻塞溶剂过滤器，降低泵的操作性能。本实验根据对硝基苯甲酸异辛酯的性质，采用反相色谱法测定。常用做反相流动相的是甲醇和乙腈，甲醇活性高可与某些样品发生反应，具有性价比优势，在低波长下有紫外吸收，会降低实验的灵敏度。乙腈虽然比甲醇价格高，毒性大，但是有较强的洗脱能力。所以反相色谱常在流动相中加入甲醇，乙腈，四氢呋喃，丙酮等与水互溶的有机溶剂以调整保留时间，适用于分离非极性和极性较弱的化合物。流动相(反相)常用溶剂：乙腈，甲醇，水等，实际使用甲醇-水/乙腈-水混合体系。本实验采用不同流动相对样品进行分析，结果表明乙腈-0.1%甲酸水溶液为流动相最佳。

1.3.2 流动相比例确定

流动相的比例是有根据的，主要根据流动相的组成成分，一般来说，如果要分离的成分出峰时间较快，那么流动相中有机相就相对要少，调整流动相比例要遵循以组分比例较低者相对于自身的改变量不超过±30%，且相对于总量的改变了不超过±10%。样品峰的分离度(大于1.5)、理论塔板数(根据实际情况而定)、峰拖尾因子(0.95～1.05之间)。合适的流动相比例可以对分离效果不好的样品有较好的分离效果，同时还可以缩短保留时间，减少检验周期，有效的节省溶剂。选择好流动相后在流速为1 mL/min；检测波长：260 nm；柱温：室温；进样体积：20 μL下，选择比例变换乙腈-0.1%甲酸的比例(70∶30，80∶20，85∶15，90∶10)由色谱图3得，当流动相比例为70：30时出峰时间长，80∶20保留时间10.730 min；85∶15保留时间8.026 min；90∶10保留时间6.277 min。因为流动相的比例为85∶15时，出峰快，可快速监控紫外线吸收剂中样品的残留量，90∶10，受溶剂峰影响，结果表明选择流动相的比例为乙腈-0.1%甲酸水体积比为85∶15。

图3 不同流动相比例下样品谱图Fig.3 Sample spectra under different mobile phase volume ratios

1.3.3 柱温的确定

根据检测样品对硝基苯甲酸异辛酯的性质，本实验选择反相高效液相色谱法。影响反相高效液相色谱法分离效率的因素很多，如键合相填料的性质、粒度、装填情况、流动相的组成，柱温高低等。柱温的变化对容量因子、保留时间、柱效、柱压降、分离系数等都有影响。可以利用合适柱温的选择来提高分离度、提高检测灵敏度及加快分析速度。在流动相乙腈-0.1%甲酸水体积比为85∶15。流量1 mL/min；的条件下变换柱温(20 ℃，25 ℃，30 ℃，35 ℃，40 ℃)由所得的色谱图4得25 ℃时的保留时间8.608 min，30 ℃时的保留时间7.958 min，35 ℃时保留时间7.678 min，40 ℃时的保留时间7.418 min。因为柱温为35 ℃时保留时间较小，出峰情况较好，所以最终选择柱温为35 ℃。

图4 不同温度下样品谱图Fig.4 Spectra of samples at different temperatures

1.3.4 流量的确定

液相色谱仪分析中，柱效是色谱柱中流动相线性流速的函数，使用不同的流速可得到不同当选用最优流速时，分析时间可能会延长，可采用改变流动相洗脱强度的方法以缩短分析时间。如使用反相柱时，可适当增加甲醇或乙腈的含量。当选用最优流速时，分析时间可能会延长，可采用改变流动相洗脱强度的方法以缩短分析时间，从而让分析效果达到最佳。变换流量(0.4 mL/min，0.5 mL/min，0.6 mL/min，0.8 mL/min)，综合考虑，选择流量为0.8 mL/min。

1.4 线性范围、检测限、回收率与精密度

样品加标的线性回归方程与检测限如表1所示。结果表明该方法对样品加标的检测限为0.5 ng/mg。由表2可知，样品加标添加量4.8～1250 ng/mg范围内的加标回收率为98.92%～109.21%。

表1 样品加标线性回归方程及检测限Table 1 Minimum detection limit and linear equation for sample with additional standard

表2 样品加标精密度Table 2 Sample calibration precision

称取对氨基苯甲酸异辛酯多份，依次添加由1 mg/mL对硝基苯甲酸异辛酯乙腈溶液逐级稀释得来的标准样品工作液，有效含量依次为4.8、24、84、360、1250 ng/mg，按本文方法进行定性定量分析，绘制定量工作曲线(表1)。

称取对氨基苯甲酸异辛酯溶液，添加对硝基苯甲酸异辛酯溶液，如表2所示，结果表明同一批次样品加标相对标准偏差RSD为0.088%(n=6)。结果表明精密度良好。取反应完之后的对氨基苯甲酸异辛酯，可采用此方法对实验进行中控，监测反应是否完全，根据结果可进行下一步实验。

2 结 论

采用高效液相色谱法对紫外线吸收剂中对硝基苯甲酸异辛酯进行定性定量分析。对液相条件进行了比较与优化，考察了方法线性范围、检出限、准确度与精密度。结果表明该方法对样品家表中的检出限为0.5 ng/mg，回收率为98.92%～109.21%。所建分析方法可检测增塑剂对硝基苯甲酸异辛酯以及对样品中对硝基苯甲酸异辛酯残留量准确进行定性定量分析。所建分析方法可行。