Sposob prípravy sorbentov s vysokou hustotou chemicky viazanej alkylovej fázy

Číslo patentu: 252383

Dátum: 13.08.1987

Autori: Novák Ivan, Jurášek Adolf, Garaj Ján, Berek Dušan, Buszewski Boguslav

Stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

DMD PIO VYNALEY 45 Vydané 15 10 88 A omzwAutor vynálezu BUSZEWSKI BOGUSLAW mgr. ing., LUBLIN PLR,(54) Spôsob prípravy surbeiltuv s vysokou hustotou chemicky viazanieÚčelom riešenia je zlepšenie spôsobu prípravy sorbeuntov s vysokou hustooutlou chemicky viazanej alkylovej fázy. Uvedenéhvo účelu sa dosiahne tak, že sa na bezvodý -oxid kremičitý pôsobí mornochlórtrialkylsilánom a bezvodým ndusíkatým aktivátoraom, ako sú trietanolramin, morfolín, chirnolín, pymlidön, N-metylpyreołidón, piperidín pri teploute 90 až 140 °C po dobu 4 až 24 hondín. Vhodný pomer dusíkatého aktivátora vzhľadom na motmouchlórtrialkylsiláin zabezpečw je počas reakcie pK prostredie v rozmedzí 2,5 až 11,5, ktoré je potrebné pre efektívnu m-ondifikáciu sorbenta. Spôsob prípravy sorbentov s vysokou hustoto-u chemicky viazanej alkylovej fázy má použitie V chémii, biochémii a medicíne.-VyI 1 álezsa týka spôsobu prípravy soriben ttjvľsüvysbkou hustotou chemicky .viazannejaikyąrovej fázy na báze ovxiudu kremičitéhuo. V posledných rokoch nastal peo-kroąk v príprave náplní kolózn pre kvapalinovú chro matografiu s cislo-m dosiahnut väčšiu se- .lektivitu separácií. Namiesto doteraz štaundardne používaných nemodifik-ovaných adsorpčných náplní sa zaviedli povrchovo» modifikované náphne. Zrnáme sú dva spôsoby modifikácie povrchu nosiča. Prvý spôsob sa zakladá rna dynamickosm enanesení kvapalnej fázy, pri ktorom sa tekutý mcdifkátor spája s povrchom »nosiča .na báze oxidu kremičitého napr. silikagél, pórovite sklo atdĽ vo forme tenkého filmu - polymolekulovej vrstvy prostredníctvom adhéznych síl fyzikálnej povahy. Druhý spôsob spočíva vo vytvorení stabilnej »siloxánovej väzby medzi aktívnymi atömami modifikátuora a hydroxylovými skupinami pochádzajúcimi od oxidu kremičitého V dôsledku chemickej reakcie. V literatúre je opísaných niekoľko spôsobov povrchovej modifikácie oxidu kremičitého, pri ktorých sa ako modifikátory používajú chlór-, amino- a alkowxynorganosilány K. K. Unger, N. Becker, R. Roumeliotis j. Chromatogr. 125, 115 N 976) R. E. Majors j. Chromatogr. Sci., 18, 489 M 9501. F. Erard, L. Nagy, E. sz. Kovats Csowll. Surf. 9, 109 1984. Doteraz »najlepšie výsledky sa dosahujú pri použití velmi reaktívneho dimetylalkylaminosllánu, ktorý je však drahý a pri jeho príprave sa musi použit plynný dimetylamín. Alkoxyorganosiláiny sú zlúčenisny, ktoré nedävajú reprodukovateľoé výsledky z hladiska hustoty a rovnomerneho pokrytia povrchu oxidu kremičitêho. Vyššie uvedené náplne s chemicky viazainou fázou sa získavajú substitučonými reakciami chlóru v vorganochlórslláne s hydroxylvovými skupinami. Nevýhodou tejto reakcie je nízky stupeň pokrytia viazanou »organickoufázou v dôsledku uvoľňujúcelm sa łchluoirovvowdíka. G. E. Bereindsen. a L. ide Galarn popísali vyššie uvedené reakcfe chlórsilčvooiv v prítomnosti pyridínu, ktorý chemicky viaže mežiadúci chlorovoądik G. E. Bererndsen,L de Galan j. 1 iq. Chromatogr. 1, 561 1978. Ani táto reakcia však nevedie k získaniu »ostatočne hustej a uovinomerne rozložeinej chemicky viazanej kvapalnej fázy na povrchu snosiča. Predovšetkým reprodukuovatelinost modifikačoej reakcie je nedostatočná. Okrem toho reagenty reakcie nesmú obsahovat vodu, ÁKUDüTáJSa v pripade použitia pyridínu ťažko odstraňuje.Uvedené nevýhody v piodstatnej miere 0 dstraňuje spôsob prípravy sorbeantov s vysokou hustotou chemicky vi-azainej alkylovej fázy podľa vynálezu, .ktorého podstata spočíva v tom, že sa na bezv-odý oxid kremičitý pôsobí monochlórtrialkylsilárnom diInethyloktadecylchloorsilšm 0 m dimethylalkylchlorsiláií-om, trimetylchlorsilánom ako roodšfikátorom povrchu v prítomnosti aktiváhora. Ako aktivátory sa používajú dusíkaté .alifatické alebo hetenocyklické zlúčeoiLny typu trietanolamín, morfolin, chinolín,pyrolicdónn, N-metylpyrolidón, piperidín, ktoré zabezpečujú disociačoú kooštantu pKa reakcie v rozmedzí hodnôt 2,5 až 11,5 s výhodou pKa 5,25 až 10,5, pričom reakcia sa uskutočňuje pri teplotách 90 až 140 C po dobu 4 až 24 hoüldĺn s výhodou 6 až 10 h.Mólový pomer m-otnochlórtrialkylsilánu ku oxidu kremičitému je 0,2 do 0,8 a objemový pomer dusíkatého iaktivátiotrta k modifikátoru je v rozmedzí od 0,5 do 2.Chemická reakcia silánu a iaktivátvora vedie bud priamo k vzniku modifikovaného sorbenta alebo medziprwoduktu, ktorý »následnoureakciou s hydroaxylovými skupinami povrchu inhosiča vedie ku vzniku viazanej alkyhovej fázy. Deje prebiehłajúce pri tomto procese možno znázoroit schěmouR alkyl s ptmčtom uhlikov C 1 až C 22 s výhodou C 13 alebo aryl s výhodou fenyl alebo aralkyl s výhodou benzyl, A aktívátor je zo skupiny látok tríetauolamíu, morfolín, chioolín, piperidin, N-meiylpyroolidctn, pyro-lidón, -ąŤiAOV-H povrch nosiča .obsahujúci hydroxylové skupirny.f Výhodou použitia aktivätoíća po«dla vynáIezu je zníženie -reakčznej teploty, skrátenie reakčnej, doby. Súčasne prebieha neutralizácia vznikajüceho chlorowordíka. Použite aktivátory sú Vybraté tak, aby sa z nich lahko oidstruaňrovtali nežiadúce stopy v-o-dy pomocou regenerovatellného makromolekttlvového sita. Ďalšou výhodou navrhovanéhospôsobu prípravy sorbentov s veľkou husto- .tou .a novlnomerným pokrytím povrchu je zablokovania až .900/0 hydroxylových skupin na povrchu »oxidu kremičitého. Husté a mv.nłomerné pokrytie zabezpečuje dobrú solvolytickú »odolnosť náplne a piredovšetkým analyticlçú stabilitu., ktorá dáva reprodukovatelné i výsledky. chromatogratickcj aroalýzy. Okrem toho získané náplne netreba dodatočliie silainizovat tzv. end capping.5 g sili-kagélu s merným opovrchom 420 m . g sa. dá do reaktora, ktorý umožňuje vzájomné zmiešame všetkých komponentov. Sorbent sa v reaktore suší pri tlaku 10 Pa, pri teplote 200 °C počas 4 hodin, čím sa odstráni fyzikálne adsorboverná voda. Potom sa sorbent nechá reagovat s 25,1 ml 0,5 mol roztoku dimetyloktadecylchlórsilánu v suchom bezvodom tvoluene, čo je troj,násobný nadbytok vzhladom na mau-ožstvo silainolových skupin, nachádzajúcich sa na povrchu silikagélu. Potom sa pridá bezvodý morfolin v oibjemovom pmere 1,5 1 vzhľadom k »dimetyloklaidecylchlórsiláhu. Tento pomer reagujúcich látok zabezpečuje pK, reakcie 8,30. Reaktor sa zahrieva .ua teplotu 110 °C počas 6 hodin. Po vychladnutí a otvorení reaktora sa sorbent pretesie na skleneoü fritu Schrott, hustota G-4 a premývua sa postupne benzéoom, acetónom, metanolom a dietyléteruom v množstve po 50 m 1, čím sa vymyjú vedľajšie produkty reakcie. Potom sa premytý sorbent vysuši. Týmto spôsobom získaný sourbent s chemicky viazanou alkylovou fázou obsahuje 25 0/0 hmot. uhlíka na povrchu silikagelového nosiča.P r í k 1 a d 2 Postupuje sa ako v príklade 1 s tým roz dielom, že ako aktivátor sa použije trietanolamin v objemovom pomere 0,5 1 vzhla dom k 0,2 mol množstvu dimetyloktadecylchlorsilánu. Telntło pomer látok zabezpečuje pKa reakcie 2,5. Reakcia sa uskutočňuje pri teplote 140 °C počas 12 hodina. Týmto spôsobom sa získa sorbent s chemicky viazanouValkylovo-u fázou obsahujúcou 20,3 Ú/o hmtt. uhlíka na povrchu.Postupuje sa ako v príklade 1 s tým rozdielom, že ako iaktivátuour pri reakcii sa použije bezvondý chinolín v objemcvom pomere 1,25 1 vzhladom k 0,5 mol množstva dimetyloktadecylchlörsilátnu, čo zabezpečuje píš, reakcie 4,8. Reakcia prebieha pri teplote 130 °C počas 10 hodin. Týmto spôsobom sa získava sorbent s chemickywiazal nou alkylovnou fázou s obsahom 21,3 0/0 hm. uhlíka na povrchu.Postupuje sa ako v príklade 1 s tým P 029 dielom, že ako aktiváhor sa pri reakciipoužje bozvodý N-metylpyrnolldórn v o-bjemovotn pvcąnere 1,5 1 vzhladom k 0,4 mol mnvožstva dimetyloktadecylchlórsilünu, čo zabezpečuje píš, ire~a~kcie 10,6. Reakcia sa uskutčñuje pri teplote 125 C počas 10 ho»dĺů. Týmto. spôsobom sa. získava sorbent s chemicky viazaoou alkylovou fázou s »obsahom 20,8 0/0 hmot. uhlíka .na povrchu.P-ostupuje sa ako- v príklade 1 s tým rozdielom, že ako aktivátuor pri reakcii sa pozužije bezvoudý piperídin v (Jbjemovwom množstve 1 1 vzhladom k 0,6 mol množstva dimetyloktadecylchlörsiláou. Tento pomer reagentov zabezpečuje pK, reakcie 11,1, pričom reakcia sla uskutočňuje pri teplote 100 stupňov Celsia v priebehu 16 hodín. Týmto spôsobom sa získa sorbent s chemicky viaza-nou C 15 fázou s obsahom 19,65 hmot. uhlíka na povrchu.Postupuje sa ako v príklade 1 s tým rozdielom, že ako aktivator pri reakcii sa použije bezvodý pyrorlldón V objemovom množstve 2 1 vzhladom k 0,8 mol množstva dimetyloktadecylchlórsilánu, čo zabezpečuje pK, reakcie 11,5. Reakcia prebieha pri teplote 90 °C počas 25 hodín. Týmto spôsobom sa získa sorbvent s chemicky viazanou alkylovou fázou s obsahom 17,2 hmot. uhlíka na povrchu.P r í k la d 7 Postupuje sa ako V príklade 1, s tým roz dielom, že sa sorbent nechá reagovať s 0,4 Inol roztoku dimetyloktylchlorsiláou V su 252383chom bezvodom toluéne v prítomnosti bezvodého miorfolíinu v objemovom pomere 1,5 ku 1 vzhladom k dimetyloktylchlórsilánu. Tento pomer reagujücich látok zabezpečuje pKa reakcie 8,3. Reakcia sa uskutočňuje pri teplote 110 °C počas 8 hodín. Týmto spôsobom sa získa sorbent s chemicky viazanoIu alkyiovou fázou s obsahom 16,5 hm. uhlíka na povrchu.Postupuje sa ako v príklade 1 s tým rozdielom, že sa snombent nechá reagovať s 0,7 mol roztoku trimetylchlórsilánu v suchom bezvodom toluěne v prítomnosti bezvodého morfolínu ~v objeme-vom pomere 1,5 z 1 vzhľadom k trimetylchlorsllávnu Tento po mer reagujúcich látok zabezpečuje pKa reakcie 8,3. Reakcia sa uskutočňuje pri teplo te 95 WC počas 8 hodín. Týmto spôsobom sa získava sorbent s chemicky viazaanuou alkylovou fázou s obsahom 10,2 hmot. uhlíka .na povrchu.Sorbenty s vysokou hustotou chemicky viazanej alkylvołvej fázy môžu nájsť široké použitie ako náplne kolón na analytické a prepanatívne chrvc-Inatografické separacie,ďalej v tenkovrstvovej chromatografii a v zariadeniach používaných v klinických a biochemických diagnostických analýzach ma predkoncenträciu zriexdených a predseparáciu mnohokom-pomnentných systémov.Spôsob prípravy sorbentov s vysokou hustotou chemicky viazanej alkylovej fázy má použitie v chémii, biochémll a medlcíne.Spôsob prípravy sorbentov s vysokou hustotou chemicky viazanej alkylowej fázy, pri ktorom sa .na bezvodý sllik-agéi pôsobí mo~ difikátoonom povrchu monochlôrtríalkylsilánom a aktivátoirom pri teplote 90 až 190 °C počas 10 až 170 hodím vyznačený tým, že sa na bezvodý silikagél pôsobí ako modifikátioroim povrchu dimetyloktadecylchlórsilälnom alebo dimetyloktylchlorsilánom alebo trimetyichlórsilán-om a aiktiváborom vybratým zoskupiny, kto-ra zahrňuje alitatické alebo hetercoyklické dusíkaté zlúčeniny s pK, od 2,5 do 11,5, akými sú trietanolamíin, mo-rio lín, chinolin, pymrlivdón, N-metylpyr-olidón,piperidñn, pričom mólový pomer Imcmochlórtrialkylsiláinu ku silikagélu je 0,2 .až 0,8 1 a objemový pomer duslkvatého aktivátora ku modifikatowru povrchu je 0,5 až 2 1, pri teplote 90 až 140 C a po dobu 4 až 24 hodín.

MPK / Značky

MPK: G01N 30/48

Značky: viazanej, přípravy, hustotou, vysokou, alkylovej, chemicky, spôsob, sorbentov, fázy

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/4-252383-sposob-pripravy-sorbentov-s-vysokou-hustotou-chemicky-viazanej-alkylovej-fazy.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Sposob prípravy sorbentov s vysokou hustotou chemicky viazanej alkylovej fázy</a>

Podobne patenty