[发明专利]一种用于分离芳香苯胺异构体的柱六芳烃固定相、毛细管气相色谱柱及其制备方法

说明书

一种用于分离芳香苯胺异构体的柱六芳烃固定相、毛细管气相色谱柱及其制备方法，以1,4‑对苯二酚为原料，首先通过醚化反应得到1,4‑双(10‑溴代癸烷氧基)苯和1,4‑双(癸烷氧基)苯，其次1,4‑双(10‑溴代癸烷氧基)苯和1,4‑双(癸烷氧基)苯经过环合反应得到溴功能化的柱六芳烃，再由溴功能化的柱六芳烃经过胺化反应得到邻苯二甲酰亚胺功能化的柱六芳烃，最后由邻苯二甲酰亚胺功能化的柱六芳烃经过肼解反应得到氨基功能化的柱六芳烃衍生物P6A‑C10‑2NH₂，整个实验操作过程反应条件温和、所用原料价格便宜、固定相的结构新颖并且分离效果明显，所得最终产品稳定且性能良好，本发明的柱六芳烃固定相能够对甲苯胺异构体和卤代苯胺异构体进行精确分离。

技术领域

本发明涉及色谱分析技术领域，具体的说是一种用于分离芳香苯胺异构体的柱六芳烃固定相、毛细管气相色谱柱及其制备方法。

背景技术

在环境分析领域，芳香胺及其衍生物作为重要的化学原料可能由于产生的工业废水直接释放到环境中，或者由于染料和除草剂的降解而间接释放到环境，从而导致向环境中引入高毒性和致癌性化学品。考虑到环境危害，芳香苯胺被欧盟(Directives 2002/72/EC和2002/61/EC)和美国环境保护局立法管理控制。2-甲基苯胺和4-氯苯胺被欧盟列入禁用的二十四种致癌芳香胺。色谱是芳香苯胺异构体常用的分析方法。液相色谱法可直接测定苯胺异构体，由于检测器易受基质干扰存在灵敏度较低的问题。GC-MS具有灵敏度高、选择性好、定性功能强的特点，是分离苯胺异构体的经典方法，也是目前最常用的分析方法。然而采用GC-MS测定苯胺异构体前，通常需先将异构体衍生化处理。这是因为有些苯胺异构体性质非常接近，在色谱柱上不能达到基线分离，质谱图也比较接近，比如分离邻间对卤代苯胺异构体的质谱图几乎相同。此外，有的苯胺异构体衍生化实验条件要求苛刻，过程繁琐。因此针对芳香苯胺异构体有效分离的瓶颈问题，需建立新的快速高效的分离分析方法。

毛细管气相色谱法具有高灵敏度、高选择性、操作简便、速度快、成本低等优点，在石油化工、环境检测、食品安全和生物医药等领域得到了广泛的应用。在气相色谱分析中，对于结构性质极为接近的芳香苯胺异构体，如甲苯胺和卤代苯胺等，依靠传统固定相的分离方式较难完成，这也是分析领域一个有挑战性的难题。固定相的选择性是实现目标组分获得有效分离的关键因素，因此开发具有特殊选择性的新型气相色谱固定相具有重要意义。

参考文献1：专利公开号为CN114276257A的中国专利文献。

参考文献1公开了一种氨基功能化的柱五芳烃固定相的制备及其应用，该发明中以氨基功能化的柱五芳烃作为毛细管气相色谱柱的固定相，在分离甲基萘异构体、二甲苯酚异构体、苯甲醛异构体、卤代苯异构体等化合物方面体现了良好的分离性能。但是其针对包括甲苯胺异构体和卤代苯胺异构体的分离性能非常差。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中柱芳烃针对甲苯胺异构体和卤代苯胺异构体分离性能差的问题，提供一种用于分离芳香苯胺异构体的柱六芳烃固定相、毛细管气相色谱柱及其制备方法。

为了解决以上技术问题，本发明采用的具体方案为：一种用于分离芳香苯胺异构体的柱六芳烃固定相，所述芳香苯胺异构体包括甲苯胺异构体和卤代苯胺异构体；甲苯胺异构体包括邻甲苯胺、间甲苯胺和对甲苯胺；卤代苯胺异构体包括氯苯胺异构体和溴苯胺异构体；氯苯胺异构体包括邻氯苯胺、间氯苯胺和对氯苯胺，溴苯胺异构体包括邻溴苯胺、间溴苯胺和对溴苯胺；柱六芳烃固定相为氨基功能化的柱六芳烃固定相，化学式为P6A-C10-2NH₂，化学结构式为：

一种用于分离芳香苯胺异构体的柱六芳烃固定相的制备方法，包括以下步骤：

1)、取1,4-对苯二酚与1,10-二溴癸烷、碳酸钾、18-冠醚-6和2-丁酮反应得到化合物(I)，化合物(I)为1,4-双(10-溴代癸烷氧基)苯；