Жидкостная хроматография при высоких давлениях - Энгельгардт Х.
Скачать (прямая ссылка):
Силанольные группы на поверхности силикагеля можно заместить на различные органические соединения, в частности кремнеорганические. На рис. V.1 представлена схема получения химически модифицированного силикагеля.
«Мономерное» покрытие поверхности органическими молекулами получают, например, только в результате этерификации сила-нольных групп первичными спиртами [2]. Органический остаток образует с поверхностью ковалентную связь. Подобные «щетки» Si - О — С целесообразно использовать в газовой хроматографии [2, 3]. Однако они подвержены гидролизу и поэтому в жидкостной хро-
V ? ? Й я 11\ . /|\
\ р л / \ о а
X X
0 1 0 1
<Я й
/|\ /|\
«0
6
*-л-о-
Ь
ac-ifc-o-
V
f >
</> ft
/II /1\
f It
V°
J*"
a a
</>
o' 'o
У)
/l\
(Л
/l\
s-?-s
О
w i m
5-J-5
(Л
/l\
u
г - 4? 5-"-g
о
<¦*¦> i n Х-Д.Х О , о
о
...
/|\
W
X
о
\
Л
X
./°
/\ о и +
S
I
if) " 11\
X
0
1
' 1Л /|\
о/
ОС
-о--
I
0
a-ik— «
и (й -Jj
1
О
<*> I <*>
Х-<д -X 0,0 о
I
0
1
о:
1
о
» —1Л-а:
?.° 2 о сп’о
о
.?? I <*> .X
4? 1 л
5-я-5
О
(л
/|\
л
/1\
t
*Ч/°
л _/ \ о а
0
1
о
г
+
ос
о
о
X
X
0
1
4Л
/|\
(Л
/|\
X
о
(Л
п\
о
X
+
ОС
<л
/|\
а:
I
Z
сч
X
+
(Л
/|\
? °ч
1Л
I
о
о
+
X
о
1Л
/|\
\
о
(/> 1Л (Л
/|\ /IV
ОС. ОС.
ч _/
1 ? \
о о +
X X
0 1 0 1
1Л in
m /|\
->с
cd s
4 Ч
5 К
о о
Щ Б * = 8 I
о. &
SQ
D о 3 =
*
О
S
СП
О
аэ
с
с
&
X
3
х
о ч S о О- х
92
Глава V
матографии применяются редко. Более стабильны модифицированные силикагели, у которых органический остаток связан с кремнием через азот [4, 5]. Можно также получить подобные фазы со связью Si — N — С, содержащие самые различные органические группы, обрабатывая «хлорированный» силикагель аминами, содержащими вторую функциональную группу (реакция И). Эти фазы не .подвергаются гидролизу в области pH 4 — 7,5.
Полностью устойчивые к гидролизу химически модифицированные носители получают, обрабатывая силикагель хлор- или ал-коксисиланами. В результате этой реакции образуется новая связь Si - О - Si. Исключительно мономерное покрытие получают только при обработке силикагеля монохлор- или моноалкоксисиланами (реакция IV,а). Эти реакции используют в газовой хроматографии для подавления реакционной активности носителей, что необходимо в некоторых случаях. Из-за стерической затрудненности реакции степень замещения обычно не очень высока. Поэтому к силикагелю можно привить только очень немного углерода и соответственно небольшое число функциональных групп. При использовании дихлор-или трихлорсиланов или соответствующих алкоксисиланов реакцию можно направить в двух различных направлениях. Образование по-лисилоксанов (связанный полимер) можно подавить, хотя и не полностью исключить (реакция III,б), если работать в условиях, полностью исключающих присутствие влаги [6], т. е. силикагель и растворитель должны быть хорошо высушены. В то же время, добавляя определенное количество воды, например в виде пара или в растворе, можно провести направленную полимеризацию силанов в полисилоксаны (связанное силиконовое масло) [7, 8] (реакция IV,а и б). Такие реакции можно проводить и на частицах ППМ. В результате полимеризации образуются относительно толстые пленки [9, 10]. В то время как химически модифицированные фазы с мономерным покрытием («щетки») по своим хроматографическим свойствам (например, скорости массопередачи) подобны чистым твердым телам, фазы со связанными полисилоксанами больше напоминают распределительные системы, в которых твердое тело покрыто нерастворимой в элюент? разделяющей жидкостью. Поскольку в процессе полимеризации образуется некоторое количество сильносшитых полисилоксанов, то массопередача низкая из-за медленной и затрудненной диффузии. Поэтому значения h сильно возрастают с увеличением скорости элюента [10]. На практике нельзя провести такого четкого разделения между «мономерной» и «полимерной» химически связанными фазами. Какой тип фазы выгоднее, зависит от разделительной системы [11]. По сравнению с обычными частицами, покрытыми жидкими фазами, химически связанные фазы имеют некоторые преимущества.
1. Отпадает необходимость в насыщении элюента жидкой неподвижной фазой.
Носители и неподвижные фазы
93
2. Из распределительной системы исключается обычная форко-лонка.
3. Пробы, выделяемые из элюента, не загрязнены неподвижной фазой, а такое загрязнение обычно препятствует применению в препаративной хроматографии распределительных колонок.
4. Неподвижная фаза не вымывается из колонки, так как она связана с твердым телом. Поэтому проблема механической эрозии при высоких скоростях отсутствует.
5. При использовании подобных связанных фаз можно применять различные методы программирования, включая градиентное элюирование, чего нельзя делать в случае обычных носителей, покрытых неподвижной фазой.
6. Внешние параметры (температура, влажность растворителя и т. д.) меньше влияют на равновесие в разделительной колонке.
Последние два пункта говорят о преимуществе химически связанных фаз по сравнению с чистыми полярными неподвижными фазами, такими, как силикагель и окись алюминия. Регенерирование силикагеля и окиси алюминия после проведения градиентного элюирования часто длится дольше, чем само элюирование, в результате того, что установление равновесия со всегда присутствующей в элюенте водой происходит очень медленно (см. гл. VI.III.4).
