2-甲基-3-[4,5-二氢异噁唑]-4-甲磺酰基苯甲酸液相色谱分析

2023-10-08单芳王慧靳璐璐刘盼盼陈广赟

山东化工 2023年16期

单芳,王慧,靳璐璐,刘盼盼,陈广赟

(山东亿盛实业股份有限公司,山东济宁 272211)

2-甲基-3-[4,5-二氢异噁唑]-4-甲磺酰基苯甲酸是合成苯唑草酮[1-3]的重要中间体。苯唑草酮是一种新型吡唑酮类苗后茎叶处理內吸传导型除草剂。三酮类、HPPD抑制剂,具有内吸传导作用,可以被植物的叶、根和茎吸收,苯唑草酮具有杀草谱广、活性高、可混性强,以及对玉米和后茬作物安全等优点。关于苯唑草酮的生产工艺,目前国内外报道的方法主要有两种,分别是CO插羰法[4]和羧基酰氯化成酯后重排法[5-6]。而羧基酰氯化成酯后重排法涉及到的重要中间体就是2-甲基-3-[4,5-二氢异噁唑]-4-甲磺酰基苯甲酸,在苯唑草酮的合成工艺中有对该中间体进行简单概述,但对于它的分析化验方法并未见公开报道,为找到合适的分析方法来满足实验进程,我们查阅大量资料并在多次实验的基础上,找到了给定的液相色谱分析的方法[7-8],本方法在对2-甲基-3-[4,5-二氢异噁唑]-4-甲磺酰基苯甲酸分析中起到了重要作用,本方法简便、快速、准确、分离效果极佳。

1 实验部分

1.1 试剂和溶液

乙腈:色谱纯,天津市科密欧化学试剂有限公司;

磷酸:分析纯,天津市科密欧化学试剂有限公司;

水:实验室自制超纯水;

2-甲基-3-[4,5-二氢异噁唑]-4-甲磺酰基苯甲酸标准品:≥98.0%,西安交大化学实验室提供。

1.2 仪器

高效液相色谱仪:Primaide 1430 DAD紫外检测器,日立仪器(大连)有限公司;

色谱工作站:Primaide色谱数据处理系统;

色谱柱:250 mm×4.6 mm(i.d)不锈钢柱,内装C18填充物,粒径5 μm;

过滤器:滤膜孔径0.45 μm;

微量进样器:50 μL;

定量进样管:5 μL;

超声波清洗器。

1.3 色谱操作条件:

流动相:乙腈、磷酸水溶液(pH值=3)体积比为40∶60,然后经0.45 μm有机膜过滤超声波脱气10 min;流速:1.0 mL/min;

柱箱温度:30 ℃ (温差变化应不大于2 ℃);

检测波长:270 nm;

进样体积:30 μL;

保留时间:2-甲基-3-[4,5-二氢异噁唑]-4-甲磺酰基苯甲酸约为5.0 min。

标样溶液高效液相色谱图见图1。

图1 2-甲基-3-[4,5-二氢异噁唑]-4-甲磺酰基苯甲酸高效液相色谱图

1.4 实验方法

(1)2-甲基-3-[4,5-二氢异噁唑]-4-甲磺酰基苯甲酸标样配制:准确称取2-甲基-3-[4,5-二氢异噁唑]-4-甲磺酰基苯甲酸标样0.05 g(精确至0.000 2 g)置于100 mL容量瓶中,用流动相溶解并稀释至刻度,摇匀,过滤后备用。

(2)样品溶液的配制:准确称取含2-甲基-3-[4,5-二氢异噁唑]-4-甲磺酰基苯甲酸样品0.05 g(精确至0.000 2 g)置于100 mL的容量瓶中,用流动相溶解并稀释至刻度,摇匀,过滤后备用。

(3)分析测定:在上述操作条件下,待仪器基线稳定后,连续注入数针标样溶液,直至相邻两针标样溶液中2-甲基-3-[4,5-二氢异噁唑]-4-甲磺酰基苯甲酸面积相对变化不大于1.5%,按照标样溶液、试样溶液、试样溶液、标样溶液的顺序进行测定。

1.5 计算

将测得的两针试样溶液以及试样前后两针标样溶液中2-甲基-3-[4,5-二氢异噁唑]-4-甲磺酰基苯甲酸峰面积分别进行平均。试样中2-甲基-3-[4,5-二氢异噁唑]-4-甲磺酰基苯甲酸的质量分数X(%)按下式计算:

式中:r1——标样溶液中2-甲基-3-[4,5-二氢异噁唑]-4-甲磺酰基苯甲酸峰面积的平均值;

r2——试样溶液中2-甲基-3-[4,5-二氢异噁唑]-4-甲磺酰基苯甲酸峰面积的平均值;

m1——标样的质量,g;

m2——试样的质量,g;

P——标样中2-甲基-3-[4,5-二氢异噁唑]-4-甲磺酰基苯甲酸的质量分数,%。

2 结果与讨论

2.1 吸收光谱曲线和检测波长的选择

取配比好的少量2-甲基-3-[4,5-二氢异噁唑]-4-甲磺酰基苯甲酸标样,用流动相稀释以后,用流动相作为参比,在220～400 nm波长范围内,进行紫外扫描,得到其紫外吸收图,如图2,由曲线可知,2-甲基-3-[4,5-二氢异噁唑]-4-甲磺酰基苯甲酸在240 nm处有最大吸收波长,在270 nm处有较大吸收波长,但在240 nm波长处灵敏度高,称样量太小,后期不好操作,在270 nm波长下,干扰较少,峰形较好,能够满足分析的要求便于检测,因此选择270 nm为检测波长。

图2 2-甲基-3-[4,5-二氢异噁唑]-4-甲磺酰基苯甲酸吸收光谱曲线

2.2 流动相的选择

在分析过程中,采用乙腈和水作为流动相,改变两种物质的配比和pH值得到不同条件下的峰型,经观察分析可知在图3流动相的条件下分离度较差,在图4流动相的条件下峰型不理想,在图5流动相的条件下杂质峰分不开,在图6流动相的条件下,有效成分能得到很好的分离,峰形对称,基线平稳,保留时间适宜。因此选择乙腈、磷酸水溶液(pH值=3)体积比为40∶60作为该产品分析的流动相。

图3 2-甲基-3-[4,5-二氢异噁唑]-4-甲磺酰基苯甲酸在流动相为乙腈、磷酸水溶液(pH值=3)体积比为80∶20时的液相色谱图

图4 2-甲基-3-[4,5-二氢异噁唑]-4-甲磺酰基苯甲酸在流动相为乙腈、水体积比为60∶40时的液相色谱图

图5 2-甲基-3-[4,5-二氢异噁唑]-4-甲磺酰基苯甲酸在流动相为乙腈、磷酸水溶液(pH值=3)体积比为60∶40时的液相色谱图

图6 2-甲基-3-[4,5-二氢异噁唑]-4-甲磺酰基苯甲酸在流动相为乙腈、磷酸水溶液(pH值=3)体积比为40∶60时的液相色谱图

2.3 线性范围的测定

准确配制标准物的系列标准溶液,在本文所述的液相色谱条件下,称0.037 8 g标样定容到100 mL容量瓶中,然后分别移取0,200,400,600,800,1 000 μL用流动相稀释到2 mL,得到浓度分别为0,0.037 8,0.075 6,0.113 4,0.151 2,0.189 0 mg/mL的系列标准溶液,每个标准溶液进样一次,测得2-甲基-3-[4,5-二氢异噁唑]-4-甲磺酰基苯甲酸峰面积,并以峰面积为纵坐标,浓度为横坐标作图,浓度与峰面积如表1所示。由此得回归直线方程,Y=5 279 508.692 4X+2 607.095 2,标准曲线如图7,线性相关系数R2=0.999 9。