高效液相色谱法测定邻氨基苯...反应液中7种组分的质量分数_王艳.pdf

第52 卷第2 期 当 代 化 工 Vol.52，No.2 2023年2月 Contemporary Chemical Industry February，2023 基金项目基金项目：山东省政府“泰山学者”建设工程资金项目（项目编号：08190201）。收稿日期收稿日期：2021-10-21 作者简介作者简介：王艳（1986-），女，湖南省邵阳市人，工程师，硕士，2013 年毕业于东南大学化学工程与技术专业，研究方向：精细化学品绿色合成工艺开发与分析检测。E-mail：。通信作者通信作者：岳涛（1982-），男，研究员，博士，研究方向：精细化工产品绿色合成技术的开发及产业化。E-mail：。高效液相色谱法测定邻氨基苯甲醚产品 或反应液中 7 种组分的质量分数 王艳，王瑞菲，刘友彬，纪晓红，岳涛*（青岛科技大学山东化工研究院山东省水相有机合成及高效清洁分离工程技术研究中心，山东 济南 250014）摘 要：建立了高效液相色谱法同时测定邻氨基苯甲醚合成工艺中邻氨基苯酚、对氨基苯甲醚、苯胺、对氨基苯酚、邻氨基苯甲醚、邻氨基苯乙醚和邻氯苯胺质量分数的方法。优化的色谱条件为：以 Inert Sustain C18色谱柱（250 mm4.6 mm，5 m）为分析柱，以磷酸二氢钾和甲醇为流动相，采用梯度洗脱方式分离待测物和其他杂质组分，在 290 nm 波长下以外标法定量。结果表明：各待测物与相邻组分的分离度大于 1.5；主成分邻氨基苯甲醚和其他 6 种杂质组分分别在质量浓度为 90.0900.0 mgL-1、0.454.5 mgL-1内呈线性关系，加标回收率分别为 99.0%101.0%、98.0%102.5%，测定值的相对标准偏差（n=3）为 0.13%5.0%关 键 词：高效液相色谱法；邻氨基苯甲醚；中控分析；质量控制 中图分类号：O656.3 文献标识码：A 文章编号：1671-0460（2023）02-0501-04 Simultaneous Determination of Seven Components in O-Anisidine Product or Reaction Solution by High Performance Liquid Chromatography WANG Yan,WANG Rui-fei,LIU You-bin,JI Xiao-hong,YUE Tao*（Organic Reaction in Aqueous Engineering Research Center of Shandong Province,Chemical Technology Academy of Shandong Province,Qingdao University of Science and Technology,Jinan Shandong 250014,China）Abstract:The method for simultaneous determination of o-aminophenol,p-aminophenol,aniline,p-aminophenol,o-aminophenol,o-aminophenol and o-chloroaniline in the synthesis process of o-aminophenol was established by HPLC.The optimized chromatographic conditions were as follows:an Inert Sustain C18 column(250mm4.6mm,5m)was used as the analytical column,potassium dihydrogen phosphate and methanol were used as mobile phases,and the substances to be measured and other impurities were separated by gradient elution at 290nm.The results showed that the separation degree of each component was greater than 1.5.There was the linear relationship between the principal component anisole and the other six impurities in the mass concentration of 90.0900.0 mgL-1 and 0.454.5 mgL-1,respectively,and the spiked recoveries were 99.0%101.0%and 98.0%102.5%,respectively.The relative standard deviations(n=3)of the measured values ranged from 0.13%to 5.0%.Key words:HPLC;o-Anisole anisole;Central control analysis;Quality control 邻氨基苯甲醚为浅黄色或黄棕色透明液体，溶于稀无机酸、乙醇和乙醚，微溶于水，能随水蒸气挥发，易燃。邻氨基苯甲醚主要用于染料、医药及香料工业，是一种用途广泛的有机中间体，产量和品质直接影响着下游产品的生产1-2。目前邻氨基苯甲醚的主要合成工艺为邻氯硝基苯法3-5，以邻硝基氯苯、甲醇等为原料，合成邻硝基苯甲醚，经过还原后，生成的反应产物经分离、减压蒸馏得产品邻氨基苯甲醚。在进行减压蒸馏前，需对邻氨基苯甲醚的反应产物进行成分分析便于物料恒算与精馏参数的控制。因此，需要建立一种快速、准确的邻氨基苯甲醚及杂质质量浓度测定的方法，为工艺参数的设置提供支持。邻氨基苯甲醚等物质检测方法包括气相色谱 法6-8、气相色谱-质谱法9-12、液相色谱法13-16、液相色谱-质谱法17、电位滴定法18、流动注射法19。邻氨基苯甲醚工艺合成过程中除有机溶剂外，还可能有无机盐和催化剂，采用高效液相色谱法较其他方法更适用于本反应体系的监测。本文建立了一种采用高效液相色谱法同时检测邻氨基苯甲醚产品及反应液中邻氨基苯酚、对氨基苯甲醚、苯胺、对氨基苯酚、邻氨基苯甲醚、邻氨基苯乙醚和邻氯苯胺的分析方法，用于跟踪原料转化率、杂质生成量和产品的纯度，可为工艺参数设置提供技术支持，同时完善了邻氨基苯甲醚的质量控制，也起到对标准邻氨基苯甲醚（HG/T 26692014）的补充。DOI:10.13840/21-1457/tq.2023.02.034 502 当 代 化 工 2023 年2 月 1 试验部分 1.1 仪器与试剂 Ultimate 3000 高效液相色谱仪，配紫外检测器（Thermo Fisher）；AS-3060B 超声波清洗器，天津奥特赛恩斯仪器有限公司；SQP电子天平，感量0.01mg，赛多利斯；UV-2700 紫外分光光度计，岛津。溶剂：2 gL-1磷酸二氢钾溶液和甲醇按照体积比 11 混合。杂质储备液：称取苯胺、对氨基苯甲醚、对氨基苯酚、邻氨基苯乙醚、邻氨基苯酚、邻氯苯胺标准品各 30 mg，置于 100 mL 容量瓶中，用溶剂稀释至刻度，于 20 避光保存。混合标准溶液：准确称取 60.0 mg 邻氨基苯甲醚标准品，移取 1 mL 杂质储备液于同一 100 mL 容量瓶中，用溶剂稀释至刻度，于 20 避光保存。苯胺（99.0%）、邻氨基苯乙醚（99.5%）、邻氯苯胺（99.0%）均为国药集团化学试剂有限公司提供；邻氨基苯酚（99.5%）、对氨基苯酚（99.5%）为德国 Dr Ehrenstorfer GmbH 提供；对氨基苯甲醚（99.0%）、邻氨基苯甲醚（99.0%）为 ALFA 试剂。甲醇为色谱纯，磷酸二氢钾为优级纯，试验用水为超纯水。1.2 仪器工作条件 InertSustainC18 色谱柱（250 mm4.6 mm，5 m；柱温 35；检测波长 290 nm；进样量 10 L；流速1.0 mLmin-1；流动相 A 为 15 mmolL-1磷酸二氢钾溶液，B 为甲醇；梯度洗脱程序为：020 min，85%A20%A；2122 min，20%A；2330 min，85%A。1.3 试验方法 称取 0.6 g 邻氨基苯甲醚产品或反应液于 100 mL 容量瓶中，加溶剂溶解并定容，配制成样品溶液，按仪器工作条件进行测定。2 结果与讨论 2.1 色谱条件的选择 2.1.1 检测波长 用紫外分光光度计在 190400 nm 波长范围内扫描 7 种化合物的标准溶液，得到紫外光谱图（见图 1）。从图 1 中可以看出，除对氨基苯酚外，其他6 种化合物在 235 nm 和 290 nm 有两处较大的紫外吸收，但对氨基苯酚在 235 nm 处紫外吸收较弱，本研究选择 290 nm 作为检测波长。A苯胺；B对氨基苯甲醚；C邻氨基苯甲醚；D邻氨基苯乙醚；E邻氨基苯酚；F邻氯苯胺；G对氨基苯酚 图 1 7 种组分紫外吸收光谱图 Fig.1 Absorption spectrum of seven compounds 2.1.2 流动相 为减少拖尾、改善峰形，试验选择 15 mmolL-1磷酸二氢钾溶液作为水相。由于化合物的极性相差较大，当流动相比例为磷酸二氢钾溶液与甲醇体积比为 4060 等度洗脱时，有机相浓度太高，各组分峰未达到完全分离；当流动相比例为磷酸二氢钾溶液与甲醇体积比 7030 时，有机相浓度太低，洗脱时间过长，见图 2（a）与图 2（b），试验采用梯度洗脱较适宜。优化的梯度洗脱条件下，各物质出峰情况见图 2（c）。（a）15 mmolL-1磷酸二氢钾溶液与甲醇体积比 4060 （b）15 mmolL-1磷酸二氢钾溶液与甲醇体积比 7030 （c）15 mmolL-1磷酸二氢钾溶液-甲醇（梯度）图 2 不同洗脱方式的色谱图 Fig.2 Chromatogram of different elution methods 第 52 卷第 2 期 王艳，等：高效液相色谱法测定邻氨基苯甲醚产品或反应液中 7 种组分的质量分数 503 2.2 色谱行为 分别取溶剂、样品溶液、样品+杂质混合标准溶液各 10 L，按照仪器工作条件进行测定，试验结果见图 3。混合标准品溶液中出峰顺序依次为邻氨基苯酚、对氨基苯甲醚、苯胺、对氨基苯酚、邻氨基苯甲醚、邻氨基苯乙醚、邻氯苯胺，各组分峰与相邻组分的分离度均大于 1.5，峰形良好，溶剂不干扰样品测定。1邻氨基苯酚；2对氨基苯甲醚；3苯胺；4对氨基苯酚；5邻氨基苯甲醚；6邻氨基苯乙醚；7邻氯苯胺 图 3 溶剂、样品、加标色谱图 Fig.3 Chromatogram of solvent,sample,sample with standard solution 2.3 标准曲线、线性方程、检出限 取混合标准溶液，用溶剂稀释定容，取信噪比s/n3 时的样品质量浓度为检出限（LOD），试验结果见表 1。精密移取适量杂质储备液（30 mgL-1）与邻氨基苯甲醚储备液（600 mgL-1），制备含各杂质质量浓度为 0.454.50 mgL-1与邻氨基苯甲醚质量浓度为 90.0900.0 mgL-1的混合标准品溶液，在 1.2 节色谱条件下分别进样测定。以峰面积（A）对标准溶液质量浓度（mgL-1）绘制标准曲线。所得线性范围、线性回归方程、相关系数和检出限，结果见表 1。表 1 线性参数 Table 1 Linearity parameters 化合物 线性范围/(mgL-1)线性回归方程 相关系数 检出限/(mgL-1)邻氨基苯酚 0.454.50 y=0.153 8x 0.009 5 0.999 9 0.09 对氨基苯甲醚 0.454.50 y=0.111 8x 0.007 8 0.999 8 0.15 苯胺 0.454.50 y=0.090 2x 0.010 0 0.999 0 0.15 对氨基苯酚 0.454.50 y=0.143 6x 0.009 5 0.999 7 0.10 邻氨基苯乙醚 0.454.50 y=0.162 2x 0.012 3 0.999 0 0.12 邻氯苯胺 0.454.50 y=0.169 6x 0.002 7 0.999 3 0.14 邻氨基苯甲醚 90.0900.0 y=0.155 6x+0.436 4 1.000 0 0.14 结果表明，各杂质在 0.454.50 mgL-1范围内线性关系良好，相关系数大于 0.999；邻氨基苯甲醚在 90.0900.0 mgL-1范围内线性关系良好，线性关系大于 0.999。2.4 精密度试验 称取 0.6 g 邻氨基苯甲醚样品加入 1.0 mL 混合标准溶液，平行制备 6 份溶液，按照 1.2 节的色谱条件测定，计算 7 种组分的质量浓度及相对标准偏差，试验结果见表 2。表 2 精密度试验结果 Table 2 Precision test results 化合物 测定值（质量分数）/%平均值/%RSD/%邻氨基苯酚 0.51 0.53 0.52 0.49 0.50 0.52 0.51 2.88 对氨基苯甲醚 0.49 0.49 0.49 0.51 0.52 0.52 0.50 2.99 苯胺 0.59 0.61 0.62 0.62 0.63 0.59 0.61 2.74 对氨基苯酚 0.51 0.49 0.48 0.52 0.49 0.50 0.50 2.95 邻氨基苯乙醚 0.51 0.49 0.51 0.52 0.49 0.49 0.50 2.65 邻氯苯胺 0.65 0.67 0.64 0.65 0.65 0.68 0.66 2.29 邻氨基苯甲醚 99.60 99.70 99.93 99.69 99.90 99.78 99.77 0.13 由表 2 可知，邻氨基苯甲醚 6 次测定结果 RSD均小于 0.5%，其他 6 个组分 6 次测定结果 RSD 均小于 5%，表明本方法精密度良好。2.5 回收率试验 称取 0.3 g 邻氨基苯甲醚样品，分别加入 0.2、0.3、0.4 g 邻氨基苯甲醚标准品，每个水平平行制备3 份溶液，在上述试验条件下测定邻氨基苯甲醚质量浓度，并计算 RSD，结果见表 3。称取 0.6 g 邻氨基苯甲醚样品，分别移取 0.5、1.0、1.2 mL 杂质标准溶液，每个水平制备 3 份溶液，在上述试验条件下测定 6 种化合物回收率，并计算RSD，结果见表 3。结果显示，邻氨基苯甲醚的回收率范围为99.0%101.0%之间，其他 6 种组分加标回收率分别为 98.0%102.5%，方法的准确度满足测定要求。504 当 代 化 工 2023年2月 表 3 回收率试验结果 Table 3 Results of tests for recovery 化合物 本底值/(mgL-1)加标量/(mgL-1)测定值/(mgL-1)回收 率/%RSD/%邻氨基苯酚 0 1.50 1.49 99.3 3.5 3.00 3.07 102.3 1.2 3.60 3.59 99.7 2.0 对氨基苯甲醚 0 1.50 1.49 99.3 3.4 3.00 3.02 100.7 3.0 3.60 3.57 99.2 3.0 苯胺 0.60 1.50 2.10 100.0 4.0 3.00 3.61 101.7 2.7 3.60 4.22 103.3 2.5 对氨基苯酚 0 1.50 1.52 101.3 2.7 3.00 2.99 99.7 2.9 3.60 3.59 99.7 2.5 邻氨基苯乙醚 0 1.50 1.47 98.0 1.3 3.00 3.01 100.3 2.6 3.60 3.65 101.4 4.2 邻氯苯胺 0.85 1.50 2.35 100.0 5.0 3.00 3.88 101.0 2.3 3.60 4.52 101.9 1.3 邻氨基苯甲醚 300.50 200.0 500.25 99.9 0.5 300.0 600.19 99.8 0.1 400.0 701.00 100.2 0.4 3 结 论 本研究基于工艺分析，建立了能同时分析邻氨基苯酚、对氨基苯甲醚、苯胺、对氨基苯酚、邻氨基苯甲醚、邻氨基苯乙醚、邻氯苯胺的高效液相色谱定量方法。方法操作简便、精密度和准确度高、检测速度快，为工艺参数的设置提供技术支持，同时，完善了邻氨基苯甲醚的质量控制方法，对邻氨基苯甲醚同系物分析有一定的借鉴作用。参考文献：1 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