段文勝,劉益紅
(瀘州東方農(nóng)化有限公司,四川 瀘州 646300)
氯乙酰氯是一種重要的有機(jī)合成中間體,性質(zhì)活潑,具有刺激性氣味,主要應(yīng)用于醫(yī)藥、農(nóng)藥、染料的合成,尤其在丁草胺、甲草胺、氟噻草胺等除草劑的生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。國內(nèi)氯乙酰氯的生產(chǎn)主要以氯乙酸為原料,產(chǎn)品中含有氯乙酸、二氯乙酰氯、三氯乙酰氯等雜質(zhì)。氯乙酰氯的測(cè)定方法有化學(xué)滴定法[1]和氣相色譜法[2-7]。其中,氣相色譜法基本采用醇酯化,有研究直接稀釋進(jìn)樣進(jìn)行分析,酯化生成的酸對(duì)進(jìn)樣針及儀器均有腐蝕;有研究用堿調(diào)pH 處理酯化生成的酸,取上清液進(jìn)行分析,步驟較多,易產(chǎn)生誤差。而采用高效液相色譜法測(cè)定氯乙酰氯及其多氯雜質(zhì)(二氯乙酰氯、三氯乙酰氯)的方法國內(nèi)未見文獻(xiàn)報(bào)道。本文建立柱前衍生化高效液相色譜法測(cè)定氯乙酰氯及其多氯雜質(zhì)含量的方法,操作簡(jiǎn)便、分離效果好,能滿足科研及生產(chǎn)定量分析的要求。
儀器:LC-20ADVP 高效液相色譜儀、SPDM20A 二極管陣列檢測(cè)器、LabSolution 色譜數(shù)據(jù)工作站,日本島津公司。
試劑:氯乙酰氯對(duì)照品(99.0%)、氯乙酸乙酯對(duì)照品(99.0%)(上海阿拉丁生化科技股份有限公司);二氯乙酰氯對(duì)照品(98.0%)、三氯乙酰氯對(duì)照品(98.0%)、二氯乙酸乙酯對(duì)照品(98.0%)、三氯乙酸乙酯對(duì)照品(97.0%)(上海麥克林生化科技有限公司);乙腈,色譜純(Sigma-Aldrich);磷酸二氫鉀,分析純(成都市科隆化學(xué)品有限公司);無水乙醇,色譜純(成都市科隆化學(xué)品有限公司);超純水(重慶阿修羅超純水機(jī)制造)。
色譜柱:Hedera ODS,25 μm,250 mm×4.6 mm(江蘇漢邦科技有限公司提供);流動(dòng)相:乙腈/水(60/40)(每500 mL 流動(dòng)相中含0.68 g 磷酸二氫鉀);流速:1.0 mL/min;檢測(cè)波長:UV 210 nm;柱溫:40 ℃;進(jìn)樣量:10 μL。
1.3.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制
氯乙酰氯衍生化標(biāo)準(zhǔn)溶液:向50 mL 容量瓶中加入約3 mL 色譜乙醇,蓋緊瓶塞稱重,去皮。準(zhǔn)確稱取約50 mg(精確至0.00002 g)氯乙酰氯對(duì)照品,置于上述容量瓶中進(jìn)行衍生化,衍生化產(chǎn)物為氯乙酸乙酯。再加入色譜乙腈稀釋,室溫下放置恒溫后定容,搖勻備用。
二氯乙酰氯(或三氯乙酰氯)衍生化標(biāo)準(zhǔn)溶液:向50 mL 容量瓶加入約3 mL 色譜乙醇,蓋緊瓶塞稱重,去皮,準(zhǔn)確稱取約50 mg(精確至0.00002 g)二氯乙酰氯(或三氯乙酰氯)對(duì)照品,置于上述容量瓶中進(jìn)行衍生化,衍生化產(chǎn)物為二氯乙酸乙酯(或三氯乙酸乙酯)。再加色譜乙腈稀釋,室溫放置恒溫后定容,搖勻。準(zhǔn)確移取該二氯乙酸乙酯(或三氯乙酸乙酯)溶液5 mL 置于50 mL容量瓶中,加色譜乙腈稀釋定容,搖勻,得到稀釋一次的二氯乙酰氯(或三氯乙酰氯)衍生化標(biāo)準(zhǔn)溶液。再準(zhǔn)確移取該稀釋一次的二氯乙酰氯(或三氯乙酸乙酯)衍生化標(biāo)準(zhǔn)溶液2 mL 于50 mL容量瓶中,加色譜乙腈稀釋定容,搖勻備用。
1.3.2 樣品溶液的配制
按照1.3.1 中氯乙酰氯衍生化標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制方法,稱取約50 mg(精確至0.00002 g)氯乙酰氯樣品,配制氯乙酰氯樣品衍生化溶液。
1.3.3 樣品的測(cè)定
在選定的色譜條件下,分別吸取上述標(biāo)準(zhǔn)(樣品)溶液10 μL,進(jìn)樣(樣品色譜圖見圖1),重復(fù)操作,保證氯乙酸乙酯及其多氯雜質(zhì)即二氯乙酸乙酯、三氯乙酸乙酯的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差分別小于0.5%、5.0%、5.0%,記錄氯乙酸乙酯及二氯乙酸乙酯、三氯乙酸乙酯的峰面積,并取其平均值。樣品中氯乙酰氯及其多氯雜質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)按下式計(jì)算。
式(1)中:A1為樣品中氯乙酸乙酯或雜質(zhì)峰面積平均值;A2為對(duì)照品中氯乙酸乙酯或雜質(zhì)峰面積平均值;m1為稱取樣品的質(zhì)量,mg;m2為稱取氯乙酰氯對(duì)照品(或雜質(zhì)對(duì)照品稀釋后)的質(zhì)量,mg;P 為氯乙酰氯或雜質(zhì)對(duì)照品的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
2.1.1 色譜柱的選擇
采用通用的反相色譜柱對(duì)樣品進(jìn)行分離,對(duì)比了Hypersil BDS C18柱、Diamonsil C18柱、Hedera ODS-2 柱,發(fā)現(xiàn)在同樣的流動(dòng)相條件下,結(jié)果無明顯區(qū)別,本文選用性價(jià)比較高的Hedera ODS-2 柱。
2.1.2 流動(dòng)相的選擇
選用乙醇作衍生化試劑,流動(dòng)相中如使用甲醇會(huì)與衍生化反應(yīng)生成的乙酯發(fā)生酯交換,因此本文選用乙腈/水作流動(dòng)相,并對(duì)其配比進(jìn)行了選擇。發(fā)現(xiàn)流動(dòng)相中加入磷酸二氫鉀緩沖鹽能有效減小基線波動(dòng),最后確定為乙腈/水(60/40)(每500 mL 流動(dòng)相中含0.68 g 磷酸二氫鉀),其色譜圖見圖1。
圖1 氯乙酰氯試樣衍生物液相色譜圖
2.1.3 檢測(cè)波長的選擇
采用二極管陣列檢測(cè)器分別對(duì)氯乙酸乙酯、二氯乙酸乙酯及三氯乙酸乙酯對(duì)照品溶液進(jìn)行紫外光譜掃描,發(fā)現(xiàn)均在192 nm 有最大吸收峰,在220 nm 有不明顯肩峰,考慮到雜質(zhì)檢出靈敏度及基線干擾,本文選用210 nm 作為檢測(cè)波長。
為了對(duì)氯乙酰氯及其多氯雜質(zhì)進(jìn)行衍生化,需選擇一個(gè)合適的衍生化試劑,本文選用甲醇、乙醇進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明:用甲醇衍生化,氯乙酸甲酯及二氯乙酸甲酯、三氯乙酸甲酯均得到較好分離,但出峰較早的衍生物氯乙酸甲酯基線干擾不易去除;而用乙醇衍生化,衍生物氯乙酸乙酯出峰晚,基線干擾小。因此文選用乙醇作衍生化試劑。
按1.3.1 的方法,分別稱取氯乙酰氯、二氯乙酰氯、三氯乙酰氯對(duì)照品各3 份,分別進(jìn)行衍生化,以氯乙酸乙酯、二氯乙酸乙酯、三氯乙酸乙酯對(duì)照樣為標(biāo)樣,在實(shí)驗(yàn)規(guī)定的色譜條件下進(jìn)行測(cè)定并計(jì)算氯乙酰氯、二氯乙酰氯、三氯乙酰氯及其衍生物氯乙酸乙酯、二氯乙酸乙酯、三氯乙酸乙酯的量,并與理論量比較,計(jì)算轉(zhuǎn)化率(表1)。結(jié)果表明,用乙醇作衍生化試劑,按照1.3.1 的配樣方法,氯乙酸氯及其多氯雜質(zhì)能夠定量轉(zhuǎn)化完全。
表1 氯乙酰氯及其多氯雜質(zhì)衍生化試驗(yàn)驗(yàn)證
按1.3 實(shí)驗(yàn)規(guī)定的方法,分別配制不同濃度梯度的氯乙酰氯及其多氯雜質(zhì)對(duì)照樣各5 份,根據(jù)試驗(yàn)規(guī)定的操作方法測(cè)定,分別記錄氯乙酸乙酯、二氯乙酸乙酯、三氯乙酸乙酯色譜峰的面積,以面積與濃度作圖,測(cè)得氯乙酰氯標(biāo)準(zhǔn)曲線為Y=385.79C+256.0,r=0.9999;二氯乙酰氯標(biāo)準(zhǔn)曲線為Y=784.55C+13.08,r=0.9995;三氯乙酰氯標(biāo)準(zhǔn)曲線為Y=1567.63C+16.86,r=0.9998。表明氯乙酰氯在0~1.78 g/L、二氯乙酰氯在0~5.90 mg/L、三氯乙酰氯在0~5.02 mg/L 的濃度范圍內(nèi)呈線性。準(zhǔn)確稱取同一樣品,按試驗(yàn)規(guī)定方法,配制6 份溶液,測(cè)定其中氯乙酰氯及其多氯雜質(zhì)的含量,氯乙酰氯、二氯乙酰氯及三氯乙酰氯的RSD 分別為0.42%、2.92%、3.27%。
將1.3.1 中配制的氯乙酰氯及其多氯雜質(zhì)衍生化標(biāo)準(zhǔn)溶液稀釋至測(cè)量下限,進(jìn)樣10.0 μL,測(cè)其信噪比。以信噪比為3 時(shí)計(jì)算得到氯乙酰氯、二氯乙酰氯、三氯乙酰氯最低檢出濃度分別為0.14 mg/L、0.24 mg/L、0.21 mg/L,最小檢出量分別為1.5 ng、2.4 ng、2.1 ng。
先分別準(zhǔn)確稱取6 份已知含量的氯乙酰氯樣品約30 mg(精確至0.00002 g),分別加入氯乙酰氯對(duì)照品約10 mg、20 mg、30 mg(精確至0.00002 g)(各平行兩份),進(jìn)行衍生化,再分別準(zhǔn)確移取1.3.1 中配制的稀釋一次的二氯乙酰氯、三氯乙酰氯衍生化標(biāo)準(zhǔn)溶液1 mL、2 mL、3 mL(各平行兩份),加色譜純乙腈稀釋,室溫放置恒溫后定容搖勻,在實(shí)驗(yàn)規(guī)定的條件下測(cè)定,平行樣取平均值計(jì)算回收率,見表2。
表2 回收率測(cè)定結(jié)果
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本方法測(cè)定氯乙酰氯及其多氯雜質(zhì)含量,不但重復(fù)性好、準(zhǔn)確度高,且具有簡(jiǎn)便、快速、分離效果好的優(yōu)點(diǎn),是一種可行的分析方法。