HPLC法同時(shí)測(cè)定叔丁基苯甲醛和叔丁基苯甲酸含量

周鵬軍，丁　杰，何　麗，張玲玲，賀永智（四川理工學(xué)院化學(xué)與制藥工程學(xué)院，四川　自貢　643000）

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HPLC法同時(shí)測(cè)定叔丁基苯甲醛和叔丁基苯甲酸含量

周鵬軍，丁杰*，何麗，張玲玲，賀永智
（四川理工學(xué)院化學(xué)與制藥工程學(xué)院，四川自貢643000）

摘要建立了HPLC法同時(shí)測(cè)定叔丁基苯甲醛和叔丁基苯甲酸含量方法，采用反相C18（4.6 mm×250 mm×5 μm）色譜柱，柱溫30℃，流動(dòng)相pH=3.3、緩沖液與乙腈體積比35：65，對(duì)叔丁基苯甲醛和對(duì)叔丁基苯甲酸分離良好，叔丁基苯甲醛的檢出范圍分別為質(zhì)量濃度0.135～7.954、0.301～15.05 g/L，回收率分別為100.5％、102.3％，該法準(zhǔn)確度高，重現(xiàn)性好，能夠同時(shí)檢測(cè)對(duì)叔丁基苯甲醛和對(duì)叔丁基苯甲酸的含量。

關(guān)鍵詞高效液相色譜法；對(duì)叔丁基苯甲醛；對(duì)叔丁基苯甲酸

*通訊聯(lián)系人。電子郵件：dingjie＠suse.edu.cn

對(duì)叔丁基苯甲醛為重要的有機(jī)化工原料和醫(yī)藥中間體，在醫(yī)藥、染料、農(nóng)藥、香料等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用，特別是廣泛應(yīng)用于高檔化妝品和日用香精中鈴蘭醛的合成，其需求量很大［1-2］。但鑒于在用對(duì)叔丁基甲苯為原料合成對(duì)叔丁基苯甲醛的過程中由于醛的過度氧化會(huì)產(chǎn)生部分的酸混雜在其中，有效成分含量測(cè)定比較困難，因此需探索一種快捷、高效、方便、準(zhǔn)確的方法來測(cè)定他們反應(yīng)后混合物中的含量［3］。

目前分析此類混合物應(yīng)用較多的為氣相色譜分析法，而高效液相色譜連用檢測(cè)裝置是常用的分析檢測(cè)手段，卻鮮見此類的文獻(xiàn)報(bào)道［4］。基于此，本研究探索一種行之有效的高效液相色譜（HPLC）同時(shí)檢測(cè)對(duì)叔丁基苯甲醛和對(duì)叔丁基苯甲酸含量的方法。

1　儀器與試劑

L-2000高效液相色譜儀，色譜柱為Agilent Analytical 4.6 mm×250 mm反相C18柱，25 μL微量進(jìn)樣器，微孔過濾頭。

高純水，實(shí)驗(yàn)中心提供；乙腈，色譜純；質(zhì)量分?jǐn)?shù)97％的對(duì)叔丁基苯甲醛，對(duì)叔丁基苯甲酸，標(biāo)準(zhǔn)品。

對(duì)叔丁基苯甲醛標(biāo)準(zhǔn)品溶液的配制：移液管取對(duì)叔丁基苯甲醛標(biāo)準(zhǔn)品0.10 mL于潔凈的25 mL容量瓶中，甲醇稀釋至刻度定容、搖勻，即得到標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液。之后再取定容搖勻后的溶液用比色管稀釋至所需的濃度備用，色譜進(jìn)樣前溶液需用針孔過濾頭過濾。對(duì)叔丁基苯甲酸的配制方法亦然。

2　結(jié)果與討論

2.1流動(dòng)相的選擇

2.1.1乙腈-甲醇及水-乙腈-甲醇體系

先研究對(duì)叔丁基苯甲醛的色譜過程。對(duì)叔丁基苯甲醛在水中溶解度較小，用乙腈和甲醇作為流動(dòng)相［5］。改變流動(dòng)相中乙腈的比例為體積分?jǐn)?shù)10％～30％，發(fā)現(xiàn)色譜峰不理想，出現(xiàn)等肩齊高雙峰。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)非儀器或進(jìn)樣量含量過高或溶劑不純等原因，可能組分在該流動(dòng)相與色譜柱的分配不理想，存在梯度擴(kuò)散問題。

為改善對(duì)叔丁基苯甲醛的色譜過程，在乙腈與甲醇體系中，加入少量強(qiáng)極性的水，即水、乙腈和甲醇為流動(dòng)相。乙腈的體積分?jǐn)?shù)保持在20％，發(fā)現(xiàn)隨著水的體積分?jǐn)?shù)由2％增加到22％，等肩雙峰慢慢分開，出峰時(shí)間也在延長(zhǎng)，當(dāng)水量增加到15％時(shí)出現(xiàn)3個(gè)不能分離峰。增加到18％時(shí)出現(xiàn)4個(gè)峰，且第1個(gè)峰明顯高于其余3個(gè)。隨著水量的增加，流動(dòng)相的極性增大，組分在該流動(dòng)相與色譜柱的分配仍然不合適，并且樣品在水中的溶解度較差，因此可能導(dǎo)致隨著水的加入，因梯度擴(kuò)散而形成縱向的含量梯度差不斷加劇，故峰的數(shù)量不斷的增加，且第1個(gè)峰的強(qiáng)度明顯高于其余幾個(gè)。

2.1.2水-甲醇流動(dòng)相體系

用水和甲醇作為流動(dòng)相，改變流動(dòng)相中水和甲醇的配比，水的體積分?jǐn)?shù)由8％增加到25％。與乙腈體系比較，隨著水的含量的增加，出峰時(shí)間延長(zhǎng)，峰型有變好趨勢(shì)，但拖尾情況嚴(yán)重。可能是組分難溶于水，隨著水比例的增加可能會(huì)導(dǎo)致組分在色譜柱極少量析出又快速溶解，出現(xiàn)嚴(yán)重拖尾現(xiàn)象。

2.1.3緩沖液-甲醇體系

將流動(dòng)相中的水改為緩沖水溶液，與甲醇組成流動(dòng)相。分別考察了pH為3、4、5、6的4種緩沖溶液體系和流動(dòng)相中緩沖液配比改變的探究。當(dāng)每種緩沖液的體積比在5％～35％，峰拖尾情況有明顯改善，但仍不理想。

2.1.4緩沖液-乙腈體系

將流動(dòng)相中的甲醇換為乙腈，緩沖液pH控制為3左右，流動(dòng)相中緩沖液的體積分?jǐn)?shù)在25％～40％變化時(shí)，隨著緩沖液比例的增加，色譜過程效果越來越好。當(dāng)緩沖液與乙腈的體積比為35：65時(shí)，對(duì)叔丁基苯甲醛拖尾明顯減輕。

同樣，在流動(dòng)相為pH為3左右緩沖液與乙腈的體積比為35：65的條件下，考察對(duì)叔丁基苯甲酸的色譜洗脫情況，其理論塔板數(shù)均可達(dá)到6 000以上，保留時(shí)間與對(duì)叔丁基苯甲醛有明顯差別。在該色譜條件下，考察對(duì)叔丁基苯甲醛與對(duì)叔丁基苯甲酸的混合物的色譜過程，得到色譜圖1，兩物質(zhì)的分離度相當(dāng)好。由于對(duì)叔丁基苯甲酸極性大于對(duì)叔丁基苯甲醛極性，而流動(dòng)相極性也比較大。由相似相容原理，對(duì)叔丁基苯甲酸隨極性較大的流動(dòng)相先流出色譜柱。因此對(duì)比之前所有的實(shí)驗(yàn)條件，選擇流動(dòng)相為pH=3.3、緩沖液與乙腈的體積比為35：65。

圖1 混合組分色譜Fig 1 Chromatogram of mixed component

2.2線性范圍

分別用對(duì)叔丁基苯甲醛與對(duì)叔丁基苯甲酸標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液準(zhǔn)確配制不同含量的2種標(biāo)準(zhǔn)溶液，每種溶液各12種含量，要求配制的溶液在2個(gè)末端含量的變化范圍比較小，以便考察其偏離。

在確定的流動(dòng)相條件下，每組樣均進(jìn)樣2次。最終確定對(duì)叔丁基苯甲醛的檢出范圍為質(zhì)量濃度0.135～7.954 g/L，A/（mV·s）=1 660ρ/（mg·L-1）+44 578，R2=0.999 8，當(dāng)叔丁基苯甲醛的質(zhì)量濃度低于或高于該范圍以后，線性關(guān)系便發(fā)生偏離。其標(biāo)準(zhǔn)曲線如圖2所示。

圖2 對(duì)叔丁基苯甲醛標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig 2 Standard curve of 4-tert-butylbenzaldehyde

同樣的方法，對(duì)叔丁基苯甲酸在確定的流動(dòng)相條件下，每組樣均進(jìn)樣2次。最終確定檢出范圍為質(zhì)量濃度0.301～15.05 g/L，A/（mV·s）= 497.8ρ/（mg·L-1）+ 92 797，R2=0.999 3，當(dāng)叔丁基苯甲酸的質(zhì)量濃度低于或高于該范圍以后，線性關(guān)系便發(fā)生偏離。其標(biāo)準(zhǔn)曲線如圖3所示。

圖3 對(duì)叔丁基苯甲酸標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig 3 Standard curve of methyl 4-tert-butylbenzoate

2.3精密度

配制對(duì)叔丁基苯甲醛和對(duì)叔丁基苯甲酸的標(biāo)準(zhǔn)溶液，過0.45 μm微孔濾膜，分別連續(xù)進(jìn)樣6次，測(cè)定峰面積，經(jīng)過計(jì)算得到對(duì)叔丁基苯甲醛與對(duì)叔丁基苯甲酸的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD分別為0.83％和0.20％，精密度好。

2.4加樣回收率

在相同的色譜條件下進(jìn)樣，通過確定的標(biāo)準(zhǔn)曲線，最終計(jì)算回收率。對(duì)叔丁基苯甲醛和對(duì)叔丁基苯甲酸情況分別如表1和表2。

由表1和表2可以看出，對(duì)叔丁基苯甲醛和對(duì)叔丁基苯甲酸的回收率平均分別為100.1％和102.3％，結(jié)果表明該方法可行。

表1 對(duì)叔丁基苯甲醛加樣回收結(jié)果Tab 1 Recovery test results of 4-tert-butylbenzaldehyde

表2 對(duì)叔丁基苯甲酸加樣回收結(jié)果Tab 2 Recovery test results of methyl 4-tert-butylbenzoate

3　結(jié)論

采用pH為3左右、緩沖液與乙腈體積比35：65的流動(dòng)相，能夠準(zhǔn)確的檢測(cè)對(duì)叔丁基苯甲醛和對(duì)叔丁基苯甲酸混合物中兩者的含量。該方法的建立，不僅為對(duì)叔丁基苯甲醛與對(duì)叔丁基苯甲酸的含量檢測(cè)提供一種新的方法，在建立起對(duì)叔丁基苯甲醛和對(duì)叔丁基苯甲酸的高效液相色譜條件后，在今后的實(shí)驗(yàn)過程中能夠快速并且準(zhǔn)確檢測(cè)出混合物中醛與酸的含量，提高工作效率。

參考文獻(xiàn)

［1］姚衛(wèi)東，王之建，周正波，等.烷基苯的催化氧化及其在香料中的應(yīng)用［J］.香料香精化妝品，2001，（3）：13- 17.

［2］陳敏，鄭小明.助劑的引入對(duì)多組分V- Cs- Cu- Tl催化反應(yīng)性能的影響［J］.無機(jī)化學(xué)學(xué)報(bào)，2001，17（3）：379- 383.

［3］俞衛(wèi)華. Ti，Co和Mn修飾的介孔分子篩制備、表征與催化氧化性能研究［D］.杭州：浙江工業(yè)大學(xué)，2007.

［4］李志娟.對(duì)叔丁基甲苯液相催化氧化的研究［D］.浙江：浙江大學(xué)，2012.

［5］韓紅兵.反相色譜法中如何選擇乙腈與甲醇［J］.學(xué)園，2013，（29）：191-192.

分析與檢測(cè)

中圖分類號(hào)O657.7+2

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼ADOI 10.3969/j.issn.1006-6829.2016.01.012

基金項(xiàng)目：四川省大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目（201410622038），綠色催化四川省高校實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目（LZY1101）

收稿日期：2015-12-11