卤代化合物中位置异构体检测方案(液相色谱柱)

采用 Agilent Poroshell 120 PFP色谱柱分析位置异构体 应用简报环境 作 者 前言 William Long 和 Jonathan Horton 安捷伦科技有限公司 Agilent Poroshell 120 PFP(五氟苯基)固定相可以为卤代化合物的位置异构体提供卓越的保留和选择性。PFP色谱柱还可以用于非卤代化合物的选择性分析，如含羟基、羧基、硝基和其他极性基团的极性化合物。当官能团处于芳香或其他刚性环状系统上时，色谱柱选择性会增强[1]。 在本篇应用简报中，我们采用Agilent Poroshell120 PFP 柱对三种三甲氧基苯和二硝基苯位置异构体进行了分离。另外，还显示了对 EPA 8330 所列的14种爆炸化合物的分离[2]。该混合物含有几对位置异置体。在许多情况下，只有用 Poroshell 120 PFP柱才能对这些位置异构体进行完全分离。而在其他情况下，当有机相比例降低时才能在某些其他色谱柱上实现完全分离。 Agilent Technologies 材料与方法 采用 Agilent 1260 Infinity 液相色谱系统，组件包括： 安捷伦 SL 型二元泵，最高压力600 bar (G1312B) 安捷伦柱温箱 (G1316C) 安捷伦 SL Plus 型高性能自动进样器(G1376D) 安捷伦二极管阵列检测器(G4212A)，配置 G4212-6000810 mm 光程的1pL流通池 使用的色谱柱为： Agilent Poroshell 120 PFP 柱， 4.6×50mm， 2.7 um(部件号699975-408) Agilent Poroshell 120 EC-C18柱， 4.6x50mm， 2.7 pm(部件号699975-902) ( Agilent Poroshell 120 Bonus-RP 柱， 4.6×50 mm， 2.7 pm (部件号699968-901) ) Agilent Poroshell 120 Phenyl-Hexyl 柱， 4.6×50mm，2.7 um(部件号699975-912) 采用Agilent OpenLAB C.1.05.版软件控制仪器和处理数据。本研究所用的化合物包括：1，2，3-三甲氧基苯、1，2，4-三甲氧基苯、1，2，5-三甲氧基苯、1，2-二硝基苯、1，3-二硝基苯和1，4-二硝基苯，均购自西格玛奥德里奇公司。这些化合物见图1。另外，还有使用了购自 Cerilliant 公司的14种爆炸物样品 (ERE-021)， 各含 200 pg/mL1，3，5-三硝基苯、1，3-二硝基苯、2，4，6-三硝基甲苯(TNT)、2，4-二硝基甲苯、2，6二硝基甲苯、2-氨基-4，6-二硝基甲苯、2-硝基甲苯、3-硝基甲苯、4-氨基-2，6-二硝基甲苯、4-硝基甲苯、HMX、硝基苯、RDX 和 tetryl(2，4，6-三硝基苯基甲基硝基苯胺)。这些化合物见图4。甲醇购自 Honeywell (Burdick & Jackson)， 水为经MilliQ系统(Millipore) 0.2 um 过滤的 18 MQ水。 图1.三甲氧基苯和二硝基苯位置异构体的结构 结果与讨论 选择性是优化高效液相色谱分离的最强大工具。该参数可以通过使用不同键合相进行改变，包括 C18、极性嵌入、苯基键合和全氟苯基，也可以改变流动相。在这篇应用简报中，我们采用 Poroshell120，4.6×50mm 色谱柱对方法开发选择进行快速评价。短柱长和高柱效实现了短分析时间和快速平衡，从而可以快速研究选择性。 五氟苯基的环状结构为缺电子结构，为路易斯酸。该路易斯酸与电子供体路易斯碱发生电子相互作用。这种电子供体/受体之间的相互作用可以增加 PFP固定相与富电子化合物的相互作用。甲氧基和硝基取代的苯就是两种可以与 PFP固定相发生电子相互作用的路易斯碱实例。此外，甲氧基和硝基取代苯的芳香族性质，提高了与固定相之间通过-n堆积产生的相互作用，充分利用了 PFP固定相的分子结构。PFP柱是电子受体，路易斯碱类化合物与该固定相会发生强烈的相互作用。路易斯碱是一类可以提供一对非束缚电子的物质，如OH-离子。因此，路易斯碱是电子对供体。这类碱性化合物有时被称为亲核剂，或阳性核寻找者。路易斯碱包括甲氧基苯和硝基苯等化合物[3]。 如图2所示， 只有 Poroshell 120 PFP柱可以分离所有三种三甲氧基苯异构体(见图1)。C18、Phenyl-Hexyl 和 Bonus-RP 固定相只能分离123/124和135化合物。Poroshell 120 Bonus-RP 和Phenyl-Hexyl柱在该条件下，对三甲氧基苯的保留几乎一样。在所有情况下，1，3，5-三甲氧基苯都是最晚被洗脱的。 图3中，四种色谱柱都能够分离二硝基苯，利用图1中的实例，Poroshell 120 PFP 柱实现了最好的分离。在这个例子中， Poroshell120 Bonus-RP 和 Poroshell 120 PFP对三个化合物的洗脱顺序相同， 即1，4<1，3<1，2，不过 PFP 因相互作用更强对三个化合物的保留更强。在 C18柱上的洗脱顺序为1，2<1，4<1，3， Phenyl-Hexyl 柱的顺序则为1，4<1，2<1，3。 图2.用不同的 Agilent Poroshell 120 固定相分离三甲氧基苯位置异构体(用 AgilentPoroshell 120， 4.6×50 mm 柱分离三甲氧基苯混合物， 70：30 水：甲醇， 1.5mL/min，40°C. 254 nm) 图3.用不同的 Agilent Poroshell 120 固定相分离二硝基苯位置异构体(用 AgilentPoroshell 120， 4.6×50 mm 柱分离二硝基混合物， 35：65甲醇：水， 1.5 mL/min，40°C， 215 nm) 1.HMX 2.RDX 3.1，3，5-TNB 4.1，3-DNB环四亚甲基四硝基胺 1，3，5-三硝基-1，3，5-三嗪 1，3，5-三硝基甲苯 1，3-二硝基苯 5.NB 硝基苯 ON CH. CH. 0N. NO. O，N. NO NO. HCH，N' NO，NO，NO.6.Tetryl7.TNT8.2A-2，6-DNTN-甲基-N-(2，4，6-三硝苯基)硝基苯胺2，4，6-三硝基甲苯2-氨基-4，6-二硝基甲苯NO.CH.NO.NO.O，N NO. HCH.HC11.2.6-DNT 12.2-NT13.4-NT14.3-NT 2，6-二硝基甲苯 2-硝基甲苯 4-硝基甲苯 3-硝基甲苯 图4.爆炸混合物中各化合物的结构(含几对位置异异体) 在图5中，用所有4种色谱柱对 EPA 8330A 所列的14种化合物进行了分离。Poroshell 120 PFP 柱和 Phenyl-Hexyl 柱使该混合物得到了最好的分离。虽然在 C18 和 Phenyl Hexyl柱上也可以进行这一分离，但Poroshell 120 PFP 柱上的溶剂强度更大。 Poroshell 120 PFP柱呈现了新的选择性一这与 C18的疏水机制，以及 phenyl-hexyl 的 n-n疏水机制不同。PFP的选择性是基于元-元、电荷转移、偶极、氢键和静电相互作用。 这些化合物的分离通过 C18 和 phenyl-hexyl 固定相完成，也极有可能可以用 Bonus-RP柱完成。但可以看出，用这个流动相在Poroshell 120 PFP 柱上比其他色谱柱保留更强。在这个例子中，由于有机相含量比其他可能的选择(C18和 Phenyl-Hexyl) 更强，所以该色谱柱是涉及到前处理(如固相萃取)的方法的明智选择。可以进样更大样品量，或者样品可以进样到比 C18或 Phenyl-Hexyl柱所用的更强流动相(更多有机相)中。 图5.用不同的 Agilent Poroshell 120 固定相分离爆炸混合物 (Agilent Poroshell 120，4.6×50mm 柱， 35：65 甲醇：水， 1.5 mL/min， 40°C) 在这篇应用简报中，我们用Agilent Poroshell 120 PFP 柱， 以及其他几种色谱柱对几个位置异构体进行了分离。对于三甲氧基苯的分离，只有 Poroshell 120 PFP柱成功地分离了这三个化合物。而对于二硝基位置异构体，所有色谱柱都可以进行分离，但用 Poroshell 120 PFP柱明显得到了最好的分离。最后我们用Poroshell 120 PFP对含有几对位置异构体的 EPA 8330A 样品进行了复杂的分离。对于含有位置异构体的样品， Poroshell 120PFP柱是方法开发的明智选择。 ( 参考文献 ) ( 1. M. Przybyciel.LC.GC Europe， 1 9，19(2006) ) ( 2. http：//www.epa.gov/osw/hazard/testmethods/ sw846/pdfs/8330a.pdf ) ( 3. Anon.硝基化合物和爆炸物的分离、纯化和色谱分析， 安捷伦技术概览，出版号 5990-5552CHCN (2010) ) 更多信息 这些数据仅代表典型的结果。如需了解有关我们产品和服务的更多信息，请访问我们的网站 www.agilent.com/chem/cn www.agilent.com/chem/cn 安捷伦对本资料可能存在的错误或由于提供、展示或使用本资料所造成的间接损失不承担任何责任。 本资料中的信息、说明和指标如有变更，恕不另行通知。 ◎安捷伦科技(中国)有限公司， 2014 2014年4月3日，中国印刷 5991-4373CHCN 摘要Agilent Poroshell 120 PFP（五氟苯基）固定相可以为卤代化合物的位置异构体提供卓越的保留和选择性。PFP 色谱柱还可以用于非卤代化合物的选择性分析，如含羟基、羧基、硝基和其他极性基团的极性化合物。当官能团处于芳香或其他刚性环状系统上时，色谱柱选择性会增强。 在本篇应用简报中，我们采用 Agilent Poroshell 120 PFP 柱对三种三甲氧基苯和二硝基 苯位置异构体进行了分离。另外，还显示了对 EPA 8330 所列的 14 种爆炸化合物的分离。该混合物含有几对位置异构体。在许多情况下，只有用 Poroshell 120 PFP 柱才能对 这些位置异构体进行完全分离。而在其他情况下，当有机相比例降低时才能在某些其他色谱柱上实现完全分离。结论在这篇应用简报中，我们用Agilent Poroshell 120 PFP 柱，以及其他几种色谱柱对几个位置异构体进行了分离。对于三甲氧基苯的分离，只有Poroshell 120 PFP 柱成功地分离了这三个化合物。而对于二硝基位置异构体，所有色谱柱都可以进行分离，但用Poroshell 120 PFP 柱明显得到了最好的分离。最后我们用 Poroshell 120 PFP 对含有几对位置异构体的EPA 8330A 样品进行了复杂的分离。对于含有位置异构体的样品，Poroshell 120 PFP 柱是方法开发的明智选择。