Жидкостная хроматография при высоких давлениях - Энгельгардт Х.
Скачать (прямая ссылка):
Все проблемы, связанные с влиянием структуры пробы на удерживание, подробно обсуждаются в литературе, см., например, [1]. В заключение следует только повторить: сила удерживания определяется видом функциональных групп и возможностью приближения этих групп к поверхности твердого тела.
126
Глава VI
II. НЕПОЛЯРНЫЕ НЕПОДВИЖНЫЕ ФАЗЫ
А. Общие положения
В настоящее время в жидкостной хроматографии в качестве неподвижных неполярных фаз используют химически связанные фазы, которые получают простым способом и с воспроизводимыми свойствами. Неподвижные неполярные фазы называют «обращенными фазами» (ОФ), поскольку в отличие от обычной хроматографии в этом виде хроматографии неподвижная фаза неполярная и наиболее сильная адсорбция (наибольшее удерживание) происходит из полярных элюентов, а именно из воды. Снижая полярность элюента, например в результате добавления метанола, можно уменьшить удерживание. Хроматография с «обращенными фазами» впервые была описана Говардом и Мартином [23], которые нанесли на силикагель парафиновое масло и н-октан и, используя водные элюенты, разделили с помощью этой распределительной системы жирные кислоты. Чтобы на силикагель легче было нанести неполярную неподвижную фазу, Говард и Мартин провели сила низа цию силикагеля диметилдихл орсиланом. Такими же хроматографическими свойствами, как эти обращенные фазы, обладают активные угли, особенно если они графитированы. Механическая прочность подобных фаз мала
[24], однако ее можно улучшить, проведя термическую обработку
[25]. Стабильные «активные угли» можно получить путем термического разложения бензола на силикагеле [26]. Промышленный выпуск обращенных фаз на основе углерода еще не налажен, поэтому мы обсудим только свойства ОФ, получаемых обработкой силикагег ля алкилсиланами.
Б. Свойства обращенных фаз
Обращенные фазы относительно просто получить, обрабатывая силикагель моно-, ди- или трихлорсиланами. Для хроматографии с обращенной фазой выпускаются различные адсорбенты, причем число углеродных атомов в привитом углеводородном радикале может меняться от одного (метил) до восемнадцати (октадецил).
У настоящей ОФ все силанольные группы на поверхности силикагеля должны быть замещены или экранированы. Подобные фазы не должны адсорбировать метиловый красный (см. гл. V, разд. В). Другой более чувствительный метод определения незамещенных силанольных групп - удерживание полярных проб из неполярных элюентов (например, н-гептана) [27]. Как известно, при разделении на силикагеле с неполярными элюентами удерживание зависит от взаимодействия пробы с силанольными группами [1]. Чем меньше доступных силанольных групп в разделительной колонке, т. е. чем больше силанольных групп замещено или экранировано алкильными
Адсорбционная хроматография
127
группами, тем меньше удерживание полярных веществ из неполярных элюентов. На ОФ, у которой, если бы это было возможно, все силанольные группы полностью замещены, при элюировании неполярными элюентами все полярные пробы должны вымываться вместе с инертным веществом. Поэтому на «хорошей ОФ», у которой адсорбция метиленового красного показывает отрицательный результат, величина к' должна быть меньше 0,5 (на «голом» силикагеле с тем же элементом к' > 10). Пропил- или бутилсиланы хорошо экранируют силанольные группы. При обработке силикагеля алкилсиланами с более длинными алкильными группами степень замещения из-за стерических препятствий ниже, однако и в этом случае силанольные группы в достаточной степени экранированы. Дополнительной характеристикой обращенной фазы служит общее количество связанной органической фазы, определяемое, например, с помощью С, Н-анализа. Однако эта характеристика ничего не говорит о доступности или экранировании силанольных групп. Силикагель с удельной поверхностью 300 — 400 м2/г (например, лихросорб Si 100) может химически связывать 16-22% углерода (из С, Н-анализа;, если обработка проведена октадецилсиланом. Если используют ал-килсиланы с более короткими углеводородными цепями, то масса связанной органической фазы уменьшается. При этом количество связанного углерода зависит также от структуры пор (диаметр пор и удельная поверхность). Так, с силикагелем, имеющим удельную поверхность 50 м /г (диаметр пор ~ 300А), может быть связано только 4,5% углерода [28].
Чем больше углерода связано с силикагелем, т. е. чем ниже фазовое соотношение VJVS, тем больше значение к' для пробы с постоянным составом элюента. Если проба содержит соединения одного и того же гомологического ряда, то зависимость к' от числа углеродных атомов в этих соединениях имеет ввд прямой. Наклон этой прямой тем больше, чем длиннее связанные алкильные группы. Это означает, что относительное удерживание двух соседних членов гомологического ряда на фазе С18 всегда больше, чем на ОФ с более короткими связанными алкильными группами [27, 29]. Однако, по-видимому, данное утверждение справедливо, только если связанная фаза смачивается элюентом, так как различие в абсолютном и относительном удерживании между фазами с группами С4 — С18 при использовании в качестве элюента воды слишком мало [27].
