高效液相色谱法测定对甲苯磺酸中邻甲苯磺酸含量

段文胜 , 刘益红

(泸州东方农化有限公司 , 四川 泸州 646300)

对甲苯磺酸是一种重要的有机中间体，用途非常广泛，可用作酯化、烷基化、聚合等反应的催化剂，也是合成对甲苯磺酰氯、对甲苯磺酰胺等产品的原料，还可以用作树脂、涂料、染料等的添加剂，同时也是合成强力霉素、阿莫西林、头孢羟氨苄等医药产品的中间体[1]。随着对甲苯磺酸市场竞争日益加剧，高纯度对甲苯磺酸的需求也越来越大，针对对甲苯磺酸检测有紫外导数分光光度法、离子色谱法、毛细管电泳法、高效液相色谱法，但针对对甲苯磺酸异构体检测只有气相色谱法，且均采用酯化衍生法，操作繁琐，耗时长，有关其中异构体邻甲苯磺酸的高效液相色谱含量测定方法国内未见有文献报道[2-10]。本文建立的高效液相色谱法可以将对甲苯磺酸与异构体邻甲苯磺酸及其杂质分离，使用外标定量法可以准确测定对甲苯磺酸中邻甲苯磺酸的含量。该方法直接测定易操作，分离效果比较理想，结果重现性好，准确度高，是一种比较实用的检测方法。

1 试验部分

1.1 仪器及试剂

LC-20AD高效液相色谱仪，日本岛津公司；SPD-20A紫外检测器，日本岛津公司；Labsolution色谱数据工作站，日本岛津公司；UV-2600紫外可见分光光谱计，日本岛津公司。邻甲苯磺酸标准品95.0%，成都艾科达化学试剂有限公司；对甲苯磺酸样品，本公司实验室精制；乙腈，色谱纯，德国MERCK；乙腈，分析纯，天津市科密欧化学试剂有限公司；四丁基硫酸氢胺，西亚试剂，含量≥99%；超纯水，重庆阿修罗超纯水机制造。

1.2 色谱条件

色谱柱，Hedera ODS-2 5 μ 250 mm×4.6 mmid，江苏汉邦科技有限公司提供；流动相：A液(乙腈/水为22/78，含0.005 mol/L四丁基硫酸氢铵)；B液，色谱乙腈，按表1梯度程序设置；流速，1.0 mL/min；检测波长UV265 nm；柱温40 ℃；进样量10 μL。

1.3 试验方法

1.3.1邻甲苯磺酸标准溶液的配制

准确称取邻甲苯磺酸标准品0.020 g(精确至0.000 02 g)置于50 mL容量瓶中，加入乙腈/水溶液(纯乙腈与水质量比为22∶78，以下同)缓慢摇动使其完全溶解，并稀释定容，摇匀。用移液管准确吸取5 mL于另一个50 mL容量瓶中，加入乙腈/水溶液稀释定容，摇匀备用。

1.3.2试样溶液的配制

称取对甲苯磺酸样品0.040 g(精确至0.000 02 g)置于50 mL容量瓶中，加入乙腈/水溶液缓慢摇动使其完全溶解，再加乙腈/水溶液稀释定容，摇匀备用。

1.3.3测定

在上述选定的色谱条件下，待仪器基线稳定后，分别准确吸取标准(试品)溶液10 μL进样，重复操作，计算相邻两针相对标准偏差，待其<0.5%后，记录邻甲苯磺酸的峰面积，并计算其平均值。

1.3.4计算

试品中邻甲苯磺酸的质量分数X按下式计算。

式中：A1，试样溶液中邻甲苯磺酸峰面积平均值；A2，标样溶液中邻甲苯磺酸峰面积平均值；m1，称取试样的质量，g；m2，称取标样的质量，g；P，邻甲苯磺酸标准品的质量分数，%。

2 结果与讨论

2.1 色谱条件的选择

2.1.1色谱柱的选择

选用通用性较好的反相色谱柱分离样品，并对岛津Inertsil ODS-3柱、江苏汉邦Hedera ODS-2柱、大连依利特Hypersil BDS C18柱进行了比较，发现在相同的流动相条件下，分离效果基本相同，并无明显差异。综合考虑选用性价比较高的Hedera ODS-2柱。

2.1.2流动相的选择

分别使用甲醇(或乙腈)/水(或磷酸盐缓冲液、四丁基铵类离子对、烷基溴化铵类离子对等)流动相体系对对甲苯磺酸样品进行色谱分离，发现有机相采用乙腈比采用甲醇分离峰型好；采用磷酸盐缓冲液或溶液pH值变化对延迟对甲苯磺酸保留时间效果不明显，异构体分离效果不理想；采用十六烷基三甲基溴化铵离子对可有效延迟对甲苯磺酸保留时间，但异构体不易分离；采用四丁基类铵盐离子对对甲苯磺酸可得到较好的保留，且间、对位异构体也可得到理想分离，经比较使用四丁基硫酸氢铵离子对对甲苯磺酸、邻甲苯磺酸峰型对称，结果满意。考虑到对甲苯磺酸生产过程中会产生极性较弱的二对甲苯基砜副产物，所以选用梯度洗脱条件，并对其配比进行了选择，最后确定了流动相梯度程序，结果见表1。其色谱图如图1所示。

表1 流动相梯度程序

1.未知杂质 2.邻甲苯磺酸 3.对甲苯磺酸 4.二对甲苯基砜图1 对甲苯磺酸液相色谱图

2.1.3检测波长的选择

将1.3.1配制的邻甲苯磺酸标准溶液在紫外可见分光光度计上进行紫外光谱扫描后，发现在214、260、265、274 nm处有特征吸收峰。选用低波长214 nm测定虽然灵敏度高，但基线干扰比较大，而试样在265 nm处吸收比在260、274 nm处稍强，且基线干扰小，所以选择265 nm作为检测波长。

2.2 线性范围与精密度

分别用移液管准确移取1.3.1配制的未稀释邻甲苯磺酸标准溶液0、1、2、4、6、8、10 mL，分别加入到7个50 mL容量瓶中，加乙腈/水溶液稀释并定容，摇匀。根据试验规定的操作方法测定，记录邻甲苯磺酸色谱峰面积，以邻甲苯磺酸面积为纵坐标，邻甲苯磺酸浓度为横坐标绘制工作曲线，测得标准曲线为y=1 853.4x+830.1，相关系数r=0.999 6，表明邻甲苯磺酸在0～75.16 mg/L的浓度范围内呈线性。准确称取同一样品，按试验1.3.2规定方法，配制6份溶液，测定其中邻甲苯磺酸的含量，计算其相对标准偏差为2.30%。

2.3 方法的检出限

将1.3.1配制的邻甲苯磺酸标准溶液准反复稀释到不同浓度，进样10.0 μL测其信噪比，当样品峰高为噪音3倍时，计算邻甲苯磺酸最低检出浓度和最小检出量。本方法测得的邻甲苯磺酸最低检出浓度为0.15 mg/L，最小检出量为1.5 ng。

2.4 加标回收率试验

分别准确吸取已知含量的样品溶液5 mL 6份于6个50 mL容量瓶中，分别加入邻甲苯磺酸标准储备液1、2、3 mL(各平行两份)，按试验规定的方法配成一系列溶液，测定邻甲苯磺酸的总量，并计算回收率，结果见表2。

表2 邻甲苯磺酸回收率测定

3 结论

本方法测定对甲苯磺酸中异构体邻甲苯磺酸含量，操作简单，结果准确，同时该方法还可用于测定反应副产物二对甲苯基砜，对研发高纯度对甲苯磺酸产品起着非常重要的作用。