利用反相高效液相色谱法对糠酸和糠醇的检测

2014-12-02

      摘要：糠醛、糠酸、糠醇是重要的有机化工原料，糠醛(呋喃甲醛)化学性质活泼，经深加工可以制取糠醇(呋喃甲醇)、糠酸(呋喃甲酸)和呋喃等。

      以糠醛为原料制备糠酸时，在强碱性介质和催化剂存在下，糠醛经空气氧化、硫酸酸化可制得糠酸，但在反应中有大量副产品糠醇产生[1]。因此反应液及产品中糠酸、糠醇和糠醛含量的准确测定，对于优化反应条件、监控生产过程、保障产品质量至关重要。本文采用反相高效液相色谱法(RP-HPLC)同时分离测定了糠酸、糠醇和糠醛，方法简便快速，灵敏度高，定量准确。

      1实验部分

      (1)仪器和试剂:高效液相色谱系统(包括在线真空脱气机、四元泵、二极管阵列检测器、自动进样器以及液相色谱系统化学工作站)。紫外可见分光光度计，数字式精密酸度计。甲醇为HPLC专用试剂；其他试剂均为分析纯；实验用水为超纯水。

      (2)色谱条件:色谱柱为C18(250mm×4.6mm，5μm)；流动相为甲醇2水(用稀硫酸调至pH4.0)(体积比为20∶80)，流速1.0mL/min；检测波长220nm；柱温为室温；进样量10μL。

      (3)标准溶液配制:精确称取糠酸、糠醇、糠醛标准品各50mg，分别用流动相溶解并定容至50mL，得1g/L的标准储备液，于4℃下保存。

      (4)样品处理:准确称取糠酸产品，用流动相溶解并稀释到所需浓度。准确量取一定量反应液，用稀硫酸酸化至pH4.0，再用流动相定容，稀释至所需浓度。样品经0.45μm滤膜过滤后进样。

      2结果与讨论在最佳实验条件下，混合标准溶液中3种组分在10min内完全分离，其色谱图见图1。

      2.1检测波长的选择用紫外可见分光光度计测得糠酸、糠醇、糠醛的最大吸收波长分别为242，218和274nm。在274nm处，糠酸、糠醇吸收很小，在220nm处，糠酸、糠醛有较大吸收。在反应液中，糠醛几乎反应完全，不含糠醛，因而本实验主要是测糠酸和糠醇，故本实验选择220nm作为检测波长。

      2.2流动相的选择经过试验，选甲醇2水体系为流动相可达到分离目的。流动相流速定为1.0mL/min时，改变流动相中甲醇比例时发现，随着甲醇比例的提高，各组分的保留时间均缩短。当甲醇体积分数大于30%时，色谱峰不能完全分离；而小于10%时，出峰时间太长，且峰形不好；当甲醇体积分数为20%时，出峰时间较理想，且分离完全。

      用稀硫酸调节流动相的pH值，考察糠酸、糠醇和糠醛3种组分在pH为2.5～7.0时的分离情况。pH<3.0时，糠醛与糠酸的峰部分重叠；pH为5.0时，糠醇与糠醛峰部分重叠；pH为6.0～7.0时，峰分离较好，但柱效低，峰形不好，保留时间长。而pH为3.5～4.5时，3种组分能完全分离，峰形对称性好。本文选用pH4.0。

      2.3标准曲线与线性范围分别取适量的各组分储备液，以流动相为溶剂，配制成不同质量浓度的系列标准溶液，按上述色谱条件依次分析各标准液。以质量浓度C(mg/L)为横坐标，峰面积A为纵坐标进行线性回归，结果表明各组分线性关系良好。糠酸、糠醇、糠醛线性范围分别为0.06～200，0.06～100，0.06～200mg/L，相关系数均大于0.9998，检出限(S/N=3)分别为0.012，0.010，0.310mg/L。

      2.4精密度和回收率试验应用本法对同一样品平行测定6次，计算得出糠酸、糠醇和糠醛测定结果的相对标准偏差(RSD)分别为0.128%，0.10%和0.82%。用标准加入法进行回收率试验，回收率为97.8%～100.8%。

      2.5样品分析采用本法对以糠醛为原料，经催化氧化制取的糠酸产品进行分析，产品中糠酸含量为99.3%。为了在生产中能随时掌握反应进行的程度，优化反应条件，控制转化率，提高糠酸收率，还对糠醛氧化反应后溶液(尚未进行酸化处理)进行测定，测得其中糠酸和糠醇的质量浓度分别为163.96和59.78mg/L；它们在酸化液中质量浓度分别为32.22和29.19mg/L；在脱色液中的质量浓度分别为22.52和1.66mg/L。本方法可用于糠酸工业制备过程的分析监测。

      

(来源：中国化工仪器网)