《化學工程工藝 外文翻譯 外文文獻 英文文獻 分析工業(yè)鄰苯二甲酸酐產品》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《化學工程工藝 外文翻譯 外文文獻 英文文獻 分析工業(yè)鄰苯二甲酸酐產品（20頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。
1、外文翻譯（一）精細化工中間體生產過程中的一個質量控制例子：采用反相高效液相色譜法分析工業(yè)鄰苯二甲酸酐產品中的相關雜質Lin-feng Zhou Jun-qin Qiao Hong-zhen Lian Xin Ge摘要：我們制定了一個準確的反相高效液相色譜法分析工業(yè)鄰苯二甲酸酐（PA）的相關雜質組成成分。其中將順丁烯二酸（順酐水解產物），鄰苯二甲酰亞胺，和苯甲酸從鄰苯二甲酸（PA，PA的水解產物）的C18柱中由乙腈和0.1（V / V）高氯酸水溶液梯度洗脫分離出來。這種方法簡便，靈敏，準確，已成功地應用于工業(yè)PA的質量控制。關鍵詞：精細化學品 鄰苯二甲酸酐 相關雜質 高效液相色譜法1.簡介鄰苯二
2、甲酸酐（PA）是一種重要的精細化工中間體，廣泛用于生產增塑劑，染料，殺蟲劑，藥品，和阻燃劑等1。例如，鄰苯二甲酸二丁酯（DBP）和DI-2- 乙基己酯（DEHP），是PA的兩個下游產品，已經成為近幾十年來用于聚氯乙烯（PVC ）生存中最常見的增塑劑。PA通常在氣相中被鄰二甲苯或萘催化氧化合成，前者的過程比后者更有效，因為前者的工藝更容易實現(xiàn)和更高的產量2。PA作為中間體的質量控制，已經普遍使用氣相色譜法進行分析，但此法的缺點是繁瑣的酯化反應和疊嶂的組成部分35。 高效液相色譜法可以被用來定量分析未加工的PA由萘制備時生成的同分異構體1,2和1,4 - 萘醌6。此外，通過反相高效液相色譜（RP-
3、HPLC法）分析鄰苯二甲酸（Pa），PA溶液的水解產物可以確定工作環(huán)境下大氣顆粒物中的PA濃度。然而，目前使用高效液相色譜法檢測工業(yè)PA相關雜質的分析報告還沒有，因為研究者的興趣主要集中在氧化催化劑的效果上面810。在中國PA從OX中合成的實際工藝方法之一，在如圖1中，PA被用作合成鄰苯二甲酰亞胺（PI）的中間體。由于相關雜質的存在，即使在非常低的水平，也會顯著影響PA隨后的應用，必須十分重視質量控制。為了進行高效液相色譜法的過程，工業(yè)PA的相關物質應該被確定下來11。首先，強氧化反應系統(tǒng)可能導致苯環(huán)旁邊兩個PA的羧基破裂，進行脫水反應生成馬來酸酐（MA）。第二，強氧化會導致一個脫羧反應，生成
4、苯甲酸（BA）。此外，在工業(yè)OX中的主要雜質甲苯和乙苯通過氧化反應可以轉變成苯甲酸（BA）。三，鄰苯二甲酰亞胺（PI），作為反應第二階段（圖1）的產物，不應該在PA樣本中被檢測到。然而，由于相同的反應容器被使用在OX氧化反應中，這種情況下，在未完全洗凈的反應釜中存在著不可避免的微量鄰苯二甲酰亞胺（PI）殘留物也應被視為工業(yè)PA雜質。雖然有許多其他的副產物，例如，鄰甲基苯甲酸和苯酞，在氧化反應后立即存在，但它們可以從未加工的PA中完全分離出來。最后結論得出，在工業(yè)用途中PA的主要雜質應包括MA，BA ，PI 。注意到PA和MA在與水接觸時很容易發(fā)生水解反應分別生成鄰苯二甲酸（Pa）和馬來酸酐（M
5、A ）13, 14，最主要的組成部分用反相高效液相色譜法在水溶劑和流動相中分離出來的有Ma,PI,Pa,and Ba。通過使用相應的酸酐酸水解量，以表明它實際上已經在PA分析中被運用7，為了得到良好好的分離效果，對檢測低限（LOD）和高度精確的結果進行觀察。在本文中，一個反相高效液相色譜法已經發(fā)展到可以為工業(yè)PA雜質控制中分離出PA,MA，PI和Ba。圖.1 在中國的一個PA的實際合成工藝，PA是OX的氧化反應產物，也是PI合成工藝中的中間體2.實驗2.1儀器：gilent 1200氣相色譜分析儀，配備了真空脫氣機 一四元泵 自動進樣器 二級管陣列檢測器（DAD ） Agilent化學臺（(A
6、gilent, Santa Clara, CA, USA)2.2化學品和試劑：1.參考物質（RSs）Ma（99.5），PI（99.5）和Ba（99.5）分別購自上海凌峰化學試劑（上海，中國），儀征市海帆化工（揚州，中國），上海第一試劑廠（中國上海）。2.MA（99.5），PA（99），琥珀酸進行驗證實驗（SA，99.5）均購自上海第一試劑廠）。3.工業(yè)PA樣本，由常州市金燕化工（中國常州）提供。4.乙腈，可用于色譜分析法等級（默克公司，德國達姆施塔特）5.純水（杭州娃哈哈集團，中國）。6.高氯酸（70-72，優(yōu)級純）來自天津試劑三廠（中國天津）7.水溶液：使用前在實驗中透過0.22 LM醋酸纖
7、維素膜過濾得到。2.3色譜條件：1.使用一個Dikma Platisil C18柱（250mm4.6mm內徑，5lm）（ Dikma技術，天津，中國），能夠維持整齊的水溶液為流動相和很寬的pH范圍從1.0至11.0 。2.柱溫保持在30 。3.乙腈混合物（溶劑A）和0.1（V/V）高氯酸溶液（溶劑B ）進行梯度洗脫如下：0-9分鐘， 0A ； 9-13分鐘， 0-25A ；13-30分鐘， 25A 30-35分鐘， 25-0 A； 35-50分鐘，0A 4.步驟在最后20分鐘的設計，改變流動相，返回到初始狀態(tài)，并保持在柱的均衡; 使步驟這樣簡潔從而不會被再次提到。5.在1.0 mL/min的流
8、速進行分離。6進樣量為10L。檢測波長為220 nm。2.4樣品制備：PA樣品對關聯(lián)的雜質分析的解決方案是通過稱取大約10.00mg的樣品到10mL容積瓶中，溶解并與溶劑C稀釋，最后以50:50的(v/v)和溶劑A、溶劑B混合。馬來酸，鄰苯二甲酰亞胺，苯甲酸標定的標準儲備溶液的制備分別稱重25.00毫克的RSs到一個25mL容量瓶中，采用溶劑C溶解和稀釋至定容。準備一個0.1mg/mL的混合標準溶液，每個標準溶液取1.00mL轉移到10mL容量瓶中，容量瓶中的混合液再用溶劑C稀釋至定容?；旌蠘藴嗜芤号c溶劑C連續(xù)稀釋，從而獲得濃度范圍在0.01至100lg/mL混合標準溶液。在PA樣品溶液中添加
9、標準的MA，PI與Ba，用于優(yōu)化分離條件，先準備稱重10.00mgPA樣品到一個10 mL容量瓶中，再取1.00mL100 lg/mL混合標準溶液到這個10mL容量瓶中，最后用溶劑C稀釋至定容。在進樣前所有的解決方案進行超聲波處理10分鐘。3.結果與討論3.1色譜條件的優(yōu)化設計因為所關心的待測物是弱酸性的化合物的，使用了高氯酸作為離子抑制劑15。 在流動相中通過改變溶劑A和B的比例，進行了分離優(yōu)化。加標PA樣品溶液分別注入四個不同中分離條件下：流動第1階段（0-30分鐘，30A），流動第2階段（0-30分鐘，25A），流動第3階段（0-9分鐘，0A;9-13分鐘，0-30A;13-30分鐘，3
10、0A），流動第4階段（0-9分鐘，0A;9-13分鐘，0-25A;13-30分鐘，25A）。當流動相1和2用于洗脫時，Pa（PA的水解產物，在相同的色譜條件下用平行高效液相色譜法分析PA和Pa標準的解決方案證實，他們有相同的保留時間和紫外吸收光譜）在1mg/mL和Ma(如Pa用同樣的方法確認）,Pi,和Ba在10 lg/mL時似乎被良好分離（圖.2a，b）。然而，因為Ma的疏水性很差，它的保留時間幾乎是在很短的時間，所以對它的進行定量分析是不可能的?？紤]到MA在極稀的的高氯酸水溶液有很好的保留性能15，從純凈的溶劑B開始梯度洗脫，聽起來會更加合理和有效的。在使用流動相4進行時加標樣品溶液中的所
11、有成分清楚地分離開來，圖中顯示了良好的峰形和可接受的保留時間（圖.2d）。在流動相3下進行時結果不理想，因為G2（與G1梯度洗脫，相同）峰值覆蓋PA峰值（圖.2c）。因此，流動相4被選定為分離PA相關雜質。梯度洗脫結果出現(xiàn)的未知峰G1和G2，是因為這兩個峰值表現(xiàn)出來的未知色譜峰是來著空白溶液的實驗對照（圖.4a）。通過Ma, PI, 和 Ba的標準的色譜仔細檢查，我們發(fā)現(xiàn)，雜質1從Ma的RS中來，并推測這是少量的琥珀酸(Sa)。在相同的色譜條件下通過平行高效液相色譜法分析Ma 和 Sa標準的解決方案證實，它們的峰值有相同的保留時間和紫外吸收光譜的結果。Ma,Pa,PI,和Ba從聯(lián)線的的DAD中
12、得到的紫外吸收光譜（圖.3）如下：其最大吸收波長分別在208nm,218nm，198nm和228nm，195nm和230 nm處?？紤]到所有實驗物質共同的吸收和合適的信號噪聲比（S/N），我們最終選擇220nm作為檢測波長。圖.2：在不同的流動相下加標PA樣品溶液通過使用高效液相色譜法得到的色譜。列：dikma Platisil C18 ，250 mm 4.6mm內徑 5lm。柱溫：30 。流速： 1.0 mL / min。注射體積：10L 檢測波長：220 nm乙腈（溶劑A ）和0.1 （V / V ）高氯酸溶液（溶劑B）組成流動相。流動相：a 030 min, 30% A; b 030 m
13、in, 25% A; c 09 min, 0% A; 913 min, 030% A; 1330 min, 30% A;0 d 09 min, 0% A; 913 min, 025% A; 1330 min, 25% A.峰：Ma; 2, Pa; 3, PI; 4, Ba; 1, Sa; g1 and g2，梯度洗脫造成系統(tǒng)峰值圖.3 ：Ma (a), Pa (b), PI (c)和Ba (d)的紫外吸收光譜線。色譜條件同圖.2d相同。3.2校準曲線的和檢測極限在一系列實驗下每個混合標準溶液連續(xù)地重復注射兩次，以避免各種意外發(fā)生，使實驗結果更加有效。用校準曲線的線性回歸方程計算出對比峰面積，標
14、準溶液的濃度。通過線性范圍計算得到各相關雜質的相關系數（R）。Ma,PI,和 Ba的檢測限定義的濃度是在當S/N為3時，分別為0.02，0.01和0.05 lg/mL（見表1）。當10 lg/mL混合標準溶液連續(xù)注入五次時,Ma,PI,和Ba峰面積的相對標準偏差（RSD）均低于0.1。3.3在PA樣品中相關雜質分析：在優(yōu)化的色譜條件下,每個樣品溶液都注射兩次?？瞻兹芤涸谕⑸涞臉悠啡芤褐须S機注射做為對照實驗,同1.00 lg/m混合標準溶液的色譜圖作比較（圖4）。PA相關雜質的分析結果列于表2，重量百分含量、雜質內和雜質間相對標準偏差在0.02 g/mL的LOD水平時樣品中沒有發(fā)現(xiàn)Ma，所
15、以當PA產品低于0.002才會出現(xiàn)Ma.PI和Ba含量分別為0.12 和0.06。雜質內和雜質間的相對標準偏差介于1.9至5.1反相高效液相色譜法程序顯示了良好的精度。 圖.4：色譜有空白溶液（a），混合標準溶液（b）,和樣品溶液（C）。色譜條件和峰值數同圖.2d相同。國際標準化組織（ISO）和Eurachem指南的建議16, 17，個別不確定性的貢獻包括重復性,樣品質量，樣品溶液體積，和相關雜質濃度的確定,量化，還有表示的標準不確定度L(X)，相對標準不確定度L(X)/X都與每一個具體的來源有關（見表3）。最終,它們經過計算得出合并相對標準不確定度,也就是說,PI和Ba分別為0.068和0.
16、058。擴展不確定度(U)是通過計算合并標準不確定度得出的一個結果乘以為2覆蓋因子，PI和Ba分別為0.016%和0.007%。從表3中，我們發(fā)現(xiàn)，主要的不確定性的比例來自通過使用線性最小二乘擬合程序的校準曲線。增加測量的校準和決心的時候,可以減少結果的不確定性。增加校準和測定的測量次數，可以減少結果的不確定性。4.總結工業(yè)PA的有關物質在反相C18柱上通過0.1（V/V）高氯酸水溶液梯度洗脫下具有良好分離的結果。MA(via Ma)，PI，Ba的含量可使用標準曲線法準確的測定出來。在中國的一些制造商中，此反相高效液相色譜法已成功應用于工業(yè)PA的質量控制。致謝：這項工作得到中國國家基礎研究發(fā)展
17、計劃（973計劃，2009CB421601，2011CB911003），中國國家自然科學基金（20575027，90913012），國家創(chuàng)新研究群體科學基金（20821063），和南京工業(yè)大學分析測試基金的支持。參考文獻1X.D. Zhang，P.D.Siegel，D.M. Lewis,Int.Immunopharmacol.2,239(2002). 2 C.Fumagalli，G.Golinelli,G.Mazzoni,M.Messori,G.Stefani,F.Trifiro,Catal.Lett.21,19 (1993).4M.C. Cucarell, F. Crespo, J. Gas
18、 Chromatogr. 6, 39 (1968)4N.R. Foste, M.S. Wainwright, Chromatographia 11, 19 (1978). 5M.S. Wainwright, T.W. Hoffman, J. Chromatogr. Sci. 14, 159 (1976)6M.S. Wainwright, R.P. Chaplin, F. Leonardi, Chromatographia 20, 96 (1985). 7B. Rietz, Anal. Lett. 18, 1193 (1985)8M.P.Gimeno,J.Gascon,C.Tellez,J.He
19、rguido,M.Menendez,Chem.Eng.Process47,1844(2008).9A.I. Anastasov, Chem. Eng. J. 109, 57 (2005). 10A.I. Anastasov, Chem. Eng. Process 42, 449 (2003). 11H.Z. Lian, Y.N. Wei, Talanta 71, 264 (2007). doi:10.1016/j.talanta.2006.03.05412F.J. Healy, H.P. Dengler, United States Patent 005214157A, 199313C.A.
20、Bunton, N.A. Fuller, S.G. Perry, V.J. Shiner, J. Chem. Soc. 2918 (1963). 14J.M. Rosenfelda, C.B. Murphy, Talanta 14, 91 (1967). 15H.Z. Lian, L. Mao, X.L. Ye, J. Miao, J. Pharm. Biomed. Anal. 19, 621 (1999). 16ISO, Guide to the expression of uncertainty in measurement (ISO, 1995)17EURACHEM/CITAC, Quantifying uncertainty in analytical measurement, 2ndedn.
化學工程工藝 外文翻譯 外文文獻 英文文獻 分析工業(yè)鄰苯二甲酸酐產品
