高效液相色譜法測定對甲苯磺酸中鄰甲苯磺酸含量

段文勝 , 劉益紅

(瀘州東方農(nóng)化有限公司 , 四川 瀘州 646300)

對甲苯磺酸是一種重要的有機(jī)中間體，用途非常廣泛，可用作酯化、烷基化、聚合等反應(yīng)的催化劑，也是合成對甲苯磺酰氯、對甲苯磺酰胺等產(chǎn)品的原料，還可以用作樹脂、涂料、染料等的添加劑，同時也是合成強(qiáng)力霉素、阿莫西林、頭孢羥氨芐等醫(yī)藥產(chǎn)品的中間體[1]。隨著對甲苯磺酸市場競爭日益加劇，高純度對甲苯磺酸的需求也越來越大，針對對甲苯磺酸檢測有紫外導(dǎo)數(shù)分光光度法、離子色譜法、毛細(xì)管電泳法、高效液相色譜法，但針對對甲苯磺酸異構(gòu)體檢測只有氣相色譜法，且均采用酯化衍生法，操作繁瑣，耗時長，有關(guān)其中異構(gòu)體鄰甲苯磺酸的高效液相色譜含量測定方法國內(nèi)未見有文獻(xiàn)報道[2-10]。本文建立的高效液相色譜法可以將對甲苯磺酸與異構(gòu)體鄰甲苯磺酸及其雜質(zhì)分離，使用外標(biāo)定量法可以準(zhǔn)確測定對甲苯磺酸中鄰甲苯磺酸的含量。該方法直接測定易操作，分離效果比較理想，結(jié)果重現(xiàn)性好，準(zhǔn)確度高，是一種比較實用的檢測方法。

1 試驗部分

1.1 儀器及試劑

LC-20AD高效液相色譜儀，日本島津公司；SPD-20A紫外檢測器，日本島津公司；Labsolution色譜數(shù)據(jù)工作站，日本島津公司；UV-2600紫外可見分光光譜計，日本島津公司。鄰甲苯磺酸標(biāo)準(zhǔn)品95.0%，成都艾科達(dá)化學(xué)試劑有限公司；對甲苯磺酸樣品，本公司實驗室精制；乙腈，色譜純，德國MERCK；乙腈，分析純，天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司；四丁基硫酸氫胺，西亞試劑，含量≥99%；超純水，重慶阿修羅超純水機(jī)制造。

1.2 色譜條件

色譜柱，Hedera ODS-2 5 μ 250 mm×4.6 mmid，江蘇漢邦科技有限公司提供；流動相：A液(乙腈/水為22/78，含0.005 mol/L四丁基硫酸氫銨)；B液，色譜乙腈，按表1梯度程序設(shè)置；流速，1.0 mL/min；檢測波長UV265 nm；柱溫40 ℃；進(jìn)樣量10 μL。

1.3 試驗方法

1.3.1鄰甲苯磺酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制

準(zhǔn)確稱取鄰甲苯磺酸標(biāo)準(zhǔn)品0.020 g(精確至0.000 02 g)置于50 mL容量瓶中，加入乙腈/水溶液(純乙腈與水質(zhì)量比為22∶78，以下同)緩慢搖動使其完全溶解，并稀釋定容，搖勻。用移液管準(zhǔn)確吸取5 mL于另一個50 mL容量瓶中，加入乙腈/水溶液稀釋定容，搖勻備用。

1.3.2試樣溶液的配制

稱取對甲苯磺酸樣品0.040 g(精確至0.000 02 g)置于50 mL容量瓶中，加入乙腈/水溶液緩慢搖動使其完全溶解，再加乙腈/水溶液稀釋定容，搖勻備用。

1.3.3測定

在上述選定的色譜條件下，待儀器基線穩(wěn)定后，分別準(zhǔn)確吸取標(biāo)準(zhǔn)(試品)溶液10 μL進(jìn)樣，重復(fù)操作，計算相鄰兩針相對標(biāo)準(zhǔn)偏差，待其<0.5%后，記錄鄰甲苯磺酸的峰面積，并計算其平均值。

1.3.4計算

試品中鄰甲苯磺酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)X按下式計算。

式中：A1，試樣溶液中鄰甲苯磺酸峰面積平均值；A2，標(biāo)樣溶液中鄰甲苯磺酸峰面積平均值；m1，稱取試樣的質(zhì)量，g；m2，稱取標(biāo)樣的質(zhì)量，g；P，鄰甲苯磺酸標(biāo)準(zhǔn)品的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%。

2 結(jié)果與討論

2.1 色譜條件的選擇

2.1.1色譜柱的選擇

選用通用性較好的反相色譜柱分離樣品，并對島津Inertsil ODS-3柱、江蘇漢邦Hedera ODS-2柱、大連依利特Hypersil BDS C18柱進(jìn)行了比較，發(fā)現(xiàn)在相同的流動相條件下，分離效果基本相同，并無明顯差異。綜合考慮選用性價比較高的Hedera ODS-2柱。

2.1.2流動相的選擇

分別使用甲醇(或乙腈)/水(或磷酸鹽緩沖液、四丁基銨類離子對、烷基溴化銨類離子對等)流動相體系對對甲苯磺酸樣品進(jìn)行色譜分離，發(fā)現(xiàn)有機(jī)相采用乙腈比采用甲醇分離峰型好；采用磷酸鹽緩沖液或溶液pH值變化對延遲對甲苯磺酸保留時間效果不明顯，異構(gòu)體分離效果不理想；采用十六烷基三甲基溴化銨離子對可有效延遲對甲苯磺酸保留時間，但異構(gòu)體不易分離；采用四丁基類銨鹽離子對對甲苯磺酸可得到較好的保留，且間、對位異構(gòu)體也可得到理想分離，經(jīng)比較使用四丁基硫酸氫銨離子對對甲苯磺酸、鄰甲苯磺酸峰型對稱，結(jié)果滿意。考慮到對甲苯磺酸生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生極性較弱的二對甲苯基砜副產(chǎn)物，所以選用梯度洗脫條件，并對其配比進(jìn)行了選擇，最后確定了流動相梯度程序，結(jié)果見表1。其色譜圖如圖1所示。

表1 流動相梯度程序

1.未知雜質(zhì) 2.鄰甲苯磺酸 3.對甲苯磺酸 4.二對甲苯基砜圖1 對甲苯磺酸液相色譜圖

2.1.3檢測波長的選擇

將1.3.1配制的鄰甲苯磺酸標(biāo)準(zhǔn)溶液在紫外可見分光光度計上進(jìn)行紫外光譜掃描后，發(fā)現(xiàn)在214、260、265、274 nm處有特征吸收峰。選用低波長214 nm測定雖然靈敏度高，但基線干擾比較大，而試樣在265 nm處吸收比在260、274 nm處稍強(qiáng)，且基線干擾小，所以選擇265 nm作為檢測波長。

2.2 線性范圍與精密度

分別用移液管準(zhǔn)確移取1.3.1配制的未稀釋鄰甲苯磺酸標(biāo)準(zhǔn)溶液0、1、2、4、6、8、10 mL，分別加入到7個50 mL容量瓶中，加乙腈/水溶液稀釋并定容，搖勻。根據(jù)試驗規(guī)定的操作方法測定，記錄鄰甲苯磺酸色譜峰面積，以鄰甲苯磺酸面積為縱坐標(biāo)，鄰甲苯磺酸濃度為橫坐標(biāo)繪制工作曲線，測得標(biāo)準(zhǔn)曲線為y=1 853.4x+830.1，相關(guān)系數(shù)r=0.999 6，表明鄰甲苯磺酸在0～75.16 mg/L的濃度范圍內(nèi)呈線性。準(zhǔn)確稱取同一樣品，按試驗1.3.2規(guī)定方法，配制6份溶液，測定其中鄰甲苯磺酸的含量，計算其相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.30%。

2.3 方法的檢出限

將1.3.1配制的鄰甲苯磺酸標(biāo)準(zhǔn)溶液準(zhǔn)反復(fù)稀釋到不同濃度，進(jìn)樣10.0 μL測其信噪比，當(dāng)樣品峰高為噪音3倍時，計算鄰甲苯磺酸最低檢出濃度和最小檢出量。本方法測得的鄰甲苯磺酸最低檢出濃度為0.15 mg/L，最小檢出量為1.5 ng。

2.4 加標(biāo)回收率試驗

分別準(zhǔn)確吸取已知含量的樣品溶液5 mL 6份于6個50 mL容量瓶中，分別加入鄰甲苯磺酸標(biāo)準(zhǔn)儲備液1、2、3 mL(各平行兩份)，按試驗規(guī)定的方法配成一系列溶液，測定鄰甲苯磺酸的總量，并計算回收率，結(jié)果見表2。

表2 鄰甲苯磺酸回收率測定

3 結(jié)論

本方法測定對甲苯磺酸中異構(gòu)體鄰甲苯磺酸含量，操作簡單，結(jié)果準(zhǔn)確，同時該方法還可用于測定反應(yīng)副產(chǎn)物二對甲苯基砜，對研發(fā)高純度對甲苯磺酸產(chǎn)品起著非常重要的作用。