ОСОБЕННОСТИ СОРБЦИОННОГО ПЕРЕРАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЛЕТУЧИХ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ НА СОРБЕНТАХ, МОДИФИЦИРОВАННЫХ СМЕСЬЮ ЖИДКИЙ КРИСТАЛЛ-МАКРОЦИКЛИЧЕСКИЙ ДОПАНТ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ КОНЦЕНТРАЦИЯХ В УСЛОВИЯХ ОБРАЩЕННОЙ ГАЗОВОЙ ХРОМАТОГРАФИИ

Г.В. Кувшинов; Л.О. Монахов; А.С. Семейкин; А.А. Батракова; О.И. Койфман

doi:10.6060/rcj.2023673.17

Г.В. Кувшинов ИГХТУ
Л.О. Монахов ИГХТУ
А.С. Семейкин ИГХТУ
А.А. Батракова ИГХТУ
О.И. Койфман ИГХТУ

DOI: https://doi.org/10.6060/rcj.2023673.17

Ключевые слова: макроцикл, стационарная фаза, сорбат, сорбент, газовая хроматография, жидкий кристалл

Аннотация

По известным методикам синтезированы 4-(2-Гидроксиэтокси)-4’-формилазобен-зол (ГЭОФАБ) и μ-оксодимер железа 2,8,12,18-тетраметил-3,7,13,17-тетра-н-амилпор-фина (μ-OTMTAP-Fe), на основе которых приготовлены смеси для обращенной газовой хроматографии, содержащие 1, 3 и 15% μ-OTMTAP-Fe от массы ГЭОФАБ. Изучены мезо-морфные свойства полученных смесей и определены температуры фазовых переходов, со-ответствующие переходам смеси из кристаллической в нематическую или смектическую и из нематической в изотропную фазу. Полученные смеси использовались в качестве про-питки широкопористого адсорбента Хроматон N-AW, который выступал как твердый носитель в газово-хроматографическом эксперименте.

Методом обращенной газовой хроматографии изучена сорбция ряда органических соединений: электронодонорных изомеров метилпиридинов и диметилпиридинов, изоме-ров слабополярных ксилолов и ряда энантиомеров. Рассчитаны удельные удерживаемые объемы сорбатов. Рассмотрен механизм распределения сорбатов в слое ГЭОФАБ и рас-считаны коэффициенты активности распределения. Обсуждается влияние строения, изомерии, межмолекулярных взаимодействий, концентрации μ-OTMTAP-Fe на сорбцион-ные особенности сорбатов. Получены данные по аналитическим свойствам приготовлен-ных стационарных фаз, а именно рассчитаны показатели числа теоретических тарелок и высоты эквивалентной теоретической тарелке, являющиеся мерой эффективности и производительности стационарной фазы. Рассчитаны факторы разделения как струк-турных и оптических изомеров, так и близкокипящих углеводородов различного строения. Показано влияние концентрации макроциклического допанта на способность колонки к разделению сорбатов. Экспериментально установлено, что все приготовленные хромато-графические колонки проявляют достаточно высокую селективность по отношению к близкокипящим структурным изомерам и умеренную селективность по отношению к энантиомерам. В заключении обоснован выбор оптимальной концентрации μ-OTMTAP-Fe в связи с использованным ЖК и дана рекомендация для использования данных стацио-нарных фаз в единой системе химического анализа.

Литература

Pizarro C., Rodríguez-Tecedor S., Pěrez-del-Notario N., Gozález-Sáiz J.M. J. Chromatogr. A. 2011. V. 1218. N 3. P. 518–523. DOI: 10.1016/j.chroma.2010.11.045.

Аншакова А.В., Конюхов В.Ю. Журнал прикладной хи-мии. 2017. Т. 90. Вып. 2. с. 187-191. (Anshakova A. V., Kon-yukhov V. Y. Russian Journal of Applied Chemistry. 2017. V. 90. N 2. P. 209–213. DOI:10.1134/s1070427217020082).

Mottaleb M.A., Usenco S., O’Donnell J.G., Ramirez A.J., Brooks B.W., Chambliss C.K. J. Chromatogr. A. 2009. V. 1216. N 5. P. 815–823. DOI: 10.1016/j.chroma.2008.11.072.

Ghasemi E., Sillanpää M., Najafi N.M. J. Chromatogr. A. 2011. V. 1218. N 3. P. 380–386. DOI: 10.1016/j.chroma. 2010.12.005.

Демидова Ю.В., Демидов П.А., Потехин В.В. Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2022. Т. 65. Вып. 5. С. 30-34. DOI: 10.6060/ivkkt.20226505.6548. (Demidova Yu.V., Demi-dov P.A., Potekhin V.V. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2022. V. 65. N 5. P. 30-34).

Reis M.G., dos Reis M.M., Leath S., Stelwagen K. J. Chroma-togr. A. 2011. V. 1218. N 2. P. 316–323. DOI: 10.1016/ j.chroma.2010.11.011.

Portolěs T., Pitarch E., Lŏpez F.J., Hernández F. J. Chroma-togr. A. 2011. V. 1218. N 2. P. 303–315. DOI: 10.1016/ j.chroma.2010.11.010.

Gorbunov I.S., Gubal’ A.R., Ganeev A.A., Rodinkov O.V., Kartsova L.A., Bessonova E.A. Journal of Analytical Chemis-try. 2019. V. 74. N 11. P. 1148–1158. DOI:10.1134/ s1061934819110042.

Груздев И.В., Кондратёнок Б.М., Лю-Лян-Мин Е.И. Анали-тика и контроль. 2020. Т. 24. № 2. С. 142–151. DOI: 10.15826/analitika.2020.24.2.006. (Gruzdev I.V., Kondratenok B.M., Lyu-Lyan-Min E.I. Analitika i kontrol’ [Analytics and Con-trol]. 2020. V. 24. N 2. P. 142–151).

Wang Y., Jin H.-Y., Ma S.-C., Lu J., Lin R.-C. Determination of 195 pesticide residues in Chinese herbs by gas chromatog-raphy–mass spectrometry using analyte protectants, J. Chro-matogr. A. 2011. V. 1218. N 2. P. 334–342. DOI: 10.1016/ j.chroma.2010.11.036.

Mohammadi-Jam S., Waters K.E. Inverse gas chromatog-raphy applications: A review. Adv. Colloid Interface Sci. 2014. V. 212. P. 21–44. DOI:10.1016/j.cis.2014.07.002.

Belyakova L.D., Buryak A.K., Larionov O.G. Prot. Met. Phys. Chem. Surf. 2013. V. 49. N 6. P. 605–626. DOI: 10.1134/ S2070205113060026.

Laub R.J., Pescok R.L. Physico-chemical applications of gas chromatography. New York: John Wiley & Sons Inc. 1978. 321 p.

Ocak H., Sakar D., Cakar F., Cankurtaran O., Eran B.B., Kamaran F. Liq. Cryst. 2008. V. 35. N 2. P. 1351–1358. DOI: 10.1080/02678290802607691.

Witkiewicz Z., Oszczudlowski J., Repelewicz M. J. Chroma-togr. A. 2005. V. 1062. N 2. P. 155–174. DOI: 10.1016/ j.chroma.2004.11.042.

Кувшинов. Г.В., Суровегин, А.В., Баканов. М.О., Маслов, А.В. Российский химический журнал. 2020. Т. 64. № 1. С. 78-85. DOI:10.6060/rcj.2020641.8.

Kuvshinov. G.V., Surovegin, A.V., Bakanov. M.O., Maslov, A.V. Ros. Khim. Zh. 2020. V. 64. N. 1. P. 78-85.

Kuvshinova S.A., Burmistrov V.A., Novikov I.V., Alexandriysky V.V., Koifman O.I. J. Chromatogr. Sep. Tech. 2016. V. 7. N 1. P. 314–321. DOI: 10.4172/2157-7064.1000314.

Онучак Л.А., Тугарёва Д.А., Капралова Т.С., Кураева Ю.Г., Кувшинова С.А., Бурмистров В.А. Физикохимия поверхно-сти и защита материалов. 2015. Т. 51. № 6. С. 587–594. DOI: 10.7868/S0044185615060157 (Onuchak L.A., Tugareva D.A., Kapralova T.S., Kuraeva Yu.G., Kuvshinova S.A., Burmistrov V.A. Protection of Metals and Physical Chemistry of Surfaces. 2015. V. 51. N 6. P. 944–950. 10.1134/S2070205115060155).

Kienast A., Galich L., Murray K.S., Moubaraki B., Lazarev G., Cashion J.D., Homborg H. J. of Porphyrins and Phthalo-cyanines. 1997. V. 1. N 2. P. 141–157. DOI: 10.1002/(SICI)1099-1409(199704)1:2<141::AID-JPP18>3.0.CO;2-M.

Sorokin A.B. Chemical Reviews. 2013. V. 113. N 10. P. 8152–8191. DOI: 10.1021/cr4000072.

Kopytin K.A., Bykov E.S., Sinkov I.Yu., Onuchak L.A. Liq. Cryst. and their Appl. 2018. V. 18. N 4. P. 6–15. DOI: 10.18083/LCAppl.2018.4.6.

Кувшинова С.А., Завьялов А.В., Койфман О.И., Алексан-дрийский В.В., Бурмистров В.А. Журн. орг. хим. 2004. Т. 40. № 8. С. 1161–1164 (Kuvshinova S.A., Zav’yalov A.V., Koifman O.I., Aleksandriiskii V.V., Burmistrov V.A. Russ. J. Org. Chem. 2004. V. 40. N 8. P. 1113–1116. DOI: 10.1023/B:RUJO.0000045889.46816.0b).

Colomban C., Kudrik E.V., Tyurin D.V., Albrieux F., Nefedov S.E., Afanasiev P., Sorokin A.B. Dalton Transactions. 2015. V. 44. N 5. P. 2240–2251. DOI: 10.1039/ C4DT03207A.