對甲苯磺酸的高效液相色譜分析

宗乾收，馮明紅，王宏亮，繆程平，吳建一

（1.嘉興學院 生物與化學工程學院，浙江 嘉興 314001；2.嘉興市化工清潔工藝重點實驗室，浙江 嘉興 314001；3.浙江嘉化工業(yè)園投資發(fā)展有限公司，浙江 嘉興 314201）

對甲苯磺酸的高效液相色譜分析

宗乾收1,2*，馮明紅3，王宏亮3，繆程平1,2，吳建一1,2*

（1.嘉興學院 生物與化學工程學院，浙江 嘉興 314001；2.嘉興市化工清潔工藝重點實驗室，浙江 嘉興 314001；3.浙江嘉化工業(yè)園投資發(fā)展有限公司，浙江 嘉興 314201）

建立了高效液相色譜測定對甲苯磺酸純度的方法。色譜柱為 ODS柱；流動相為水－乙腈－磷酸溶液（體積比為46.7︰53.15︰0.15)，流速0.8 mL/min；紫外檢測波長為254 nm；柱溫為30 ℃；對甲苯磺酸的質(zhì)量濃度為22.62～362.00 mg/L時，峰面積與質(zhì)量濃度具有良好的線性關(guān)系，相關(guān)系數(shù)為0.999 9。

對甲苯磺酸；高效液相色譜分析

對甲苯磺酸(p-toluenesulfonic acid)是一個不具氧化性的有機強酸，為白色針狀或粉末結(jié)晶，易潮解，可溶于水、醇和其他極性溶劑。常見的是對甲苯磺酸一水合物TsOH·H2O。其酸性比苯甲酸強百萬倍。這種酸的獨特之處是，它在通常情況下為固體，方便使用[1]。對甲苯磺酸作為一種重要的有機化工中間體，用途非常廣泛。對甲苯磺酸作為催化劑廣泛用于各種化學反應(yīng)中，如酯化、縮醛、脫水、烷基化、聚合和解聚等，它具有副反應(yīng)少、產(chǎn)品純度高、顏色淺等特點；其次是在有機合成中用于生產(chǎn)甲苯磺酰氯、對甲苯磺酰胺、對甲酚等；另外，對甲苯磺酸還可用作酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、涂料、染料等方面的添加劑[2-8]。

對甲苯磺酸的含量分析一般是將其轉(zhuǎn)化為酯，使其成為具有一定蒸汽壓且熱穩(wěn)定性好的有機化合物，采用氣相色譜法分析。其有關(guān)分析應(yīng)用及相關(guān)反應(yīng)機理報導較多，有采用甲醇作酯化劑，但在酯化過程中需要加入三氟化硼，而且酯化反應(yīng)時間長，還要進行萃取，手續(xù)繁瑣，不易應(yīng)用。另外，也有采用原甲酸三乙酯作酯化劑，酯化后可將反應(yīng)液直接進行氣相色譜分析[9]。

本文對對甲苯磺酸的高效液相色譜分析方法進行了研究，建立了HPLC定量測定對甲苯磺酸含量的方法。該方法具有操作簡便，含量分析結(jié)果準確可靠，是一種較好的對甲苯磺酸定量分析方法。

1 實驗部分

1.1 主要儀器與試劑

Agilent 1100液相色譜儀，包括紫外可變波長檢測、G1322A在線脫氣機、G1311A四元梯度泵、G1316A柱溫箱和Agilent Chemstation化學工作站(美國Agilent公司)。超聲波清洗器(上海穎和超聲設(shè)備有限公司)；萬分之一電子天平（梅特勒-托利上海分公司）。

乙腈(色譜純，國藥集團有限公司) ； 磷酸( 分析純，國藥集團有限公司) ； 二次蒸餾水（自制）；待分析對甲苯磺酸(自制)；對甲苯磺酸一水合物標準品（SIGMA- ALDRICH公司，純度≥98.5%)。

1.2 色譜條件

色譜柱：ODS不銹鋼柱(5 μm，250 mm×4.6 mm )； 流動相：水－乙腈－磷酸溶液(體積比46.7︰53.15︰0.15)；流速：0.8 mL/min；檢測波長：254 nm；柱溫：30 ℃；進樣量：10 μL。

1.3 實驗方法

1.3.1 標準溶液的配制

用分析天平稱取一定量的對甲苯磺酸標準品36.2 mg置于100 mL容量瓶中，用二次蒸餾水溶解并稀釋至刻度，得質(zhì)量濃度為 362.00 mg/L的標準液。然后分別取一定量的標準液用二次蒸餾水稀釋分別配成質(zhì)量濃度為22.62、45.25、90.50、181.00、362.00 mg/L的一些列標準溶液。

1.3.2 樣品溶液的配制

用分析天平準確稱取20.2 mg自制對甲苯磺酸一水合物于50 mL容量瓶中，用二次蒸餾水定容至刻度并充分搖勻，然后準確移取1 mL該溶液于10 mL容量瓶中，用二次蒸餾水定容，經(jīng)濾膜過濾后作為待測定樣品。

1.4 定量方法

本分析方法采用外標法定量。以峰面積對質(zhì)量濃度做標準工作曲線（圖1），由樣品峰面積求出樣品溶液的實際濃度。

圖1 對甲苯磺酸標準曲線Fig.1 Standard Curve of p-toluenesulfonic acid

2 結(jié)果與討論

2.1 流動相的選擇

經(jīng)不同的流動相篩選后發(fā)現(xiàn)，水-乙腈-磷酸溶液（體積比為46.7︰53.15︰0.15）為流動相時，對甲苯磺酸出峰情況比較理想。

2.2 檢測波長的選擇

經(jīng)紫外波長掃描發(fā)現(xiàn)對甲苯磺酸在254 nm處有最大吸收峰，所以本研究選擇254 nm為檢測波長。 在選定的色譜條件下，對甲苯磺酸的色譜圖見圖2。對甲苯磺酸的保留時間為2.808 min。

圖2 對甲苯磺酸標準樣品的高效液相色譜圖Fig 2 High performance liquid chromatography of p-toluenesulfonic acid Standard Sample

2.3 線性范圍及檢出限

以不同質(zhì)量濃度的對甲苯磺酸標準溶液 10 μ L分別進樣，測定其峰面積。以峰面積y對其質(zhì)量濃度x (mg/L) 做線性回歸,回歸方程為y = 42 081.11 x + 4 136.39，r = 0.999。結(jié)果表明質(zhì)量濃度為22.62~362.00 mg/L時具有良好的線性關(guān)系。以3倍信噪比計，測得方法的最低檢出限為0.01 mg/L。

3 結(jié) 論

本文采用高效液相色譜法測定對甲苯磺酸，該方法具有快速、簡便、準確等特點，適用于企業(yè)對對甲苯磺酸產(chǎn)品的質(zhì)量控制。

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Analysis of p-toluenesulfonic Acid by HPLC

ZONG Qian-shou1,2, FENG Ming-hong3, WANG Hong-liang3, MIAO Cheng-ping1,2, WU Jian-yi1,2*
(1. Department of biology and chemical Engineering, Jiaxing University, Jiaxing Zhejiang 314001, China;2. Key Laboratory of Chemical Cleaning Technology, Jiaxing City，Jiaxing Zhejiang 314001, China;3. Jiahua Group Co., Ltd., Jiaxing Zhejiang 314201, China)

A high perfoemance liquid chromatographic method was developed for determination of p-toluenesulfonic acid. The chromatographic analysis was carried out using a ODS column at 30 ℃ and wateracetonitrile - phosphoric acid solution (volume ratio 46.7︰53.15︰0.15) as the mobile phase at a flow rate of 0.8 mL/min and UV detection at 254 nm. The experimental results show that the peak area and mass concentration of the p-toluenesulfonic acid have a good linear relationship in the range of 1.332~2.756 mg/L (r=0.999 94 ).

p-Toluenesulfonic acid; High performance liquid chromatography

TQ 450.7

A

1671-0460（2011）01-0104-02

CNKI:21-1457/TQ.20101116.1001.004 網(wǎng)絡(luò)出版時間：2010-11-16 10:01

http://www.cnki.net/kcms/detail/21.1457.tq.20101116.1001.004.html

嘉興市科技局課題（項目編號：2009AY1012）

2010-09-15

宗乾收（1978-），男，江蘇徐州人，副教授，博士，2006年畢業(yè)于中科院化學所有機化學專業(yè)，研究方向：從有機合成和超分子化學研究。E-mail：zongqs@iccas.ac.cn，電話：0573-83643841。