柱前衍生化高效液相色谱法测定氯乙酰氯及其多氯杂质含量

2022-03-11段文胜刘益红

浙江化工 2022年2期

段文胜，刘益红

（泸州东方农化有限公司，四川泸州 646300）

氯乙酰氯是一种重要的有机合成中间体，性质活泼，具有刺激性气味，主要应用于医药、农药、染料的合成，尤其在丁草胺、甲草胺、氟噻草胺等除草剂的生产中应用广泛。国内氯乙酰氯的生产主要以氯乙酸为原料，产品中含有氯乙酸、二氯乙酰氯、三氯乙酰氯等杂质。氯乙酰氯的测定方法有化学滴定法[1]和气相色谱法[2-7]。其中，气相色谱法基本采用醇酯化，有研究直接稀释进样进行分析，酯化生成的酸对进样针及仪器均有腐蚀；有研究用碱调pH 处理酯化生成的酸，取上清液进行分析，步骤较多，易产生误差。而采用高效液相色谱法测定氯乙酰氯及其多氯杂质（二氯乙酰氯、三氯乙酰氯）的方法国内未见文献报道。本文建立柱前衍生化高效液相色谱法测定氯乙酰氯及其多氯杂质含量的方法，操作简便、分离效果好，能满足科研及生产定量分析的要求。

1 实验部分

1.1 仪器及试剂

仪器：LC-20ADVP 高效液相色谱仪、SPDM20A 二极管阵列检测器、LabSolution 色谱数据工作站，日本岛津公司。

试剂：氯乙酰氯对照品（99.0%）、氯乙酸乙酯对照品（99.0%）（上海阿拉丁生化科技股份有限公司）；二氯乙酰氯对照品（98.0%）、三氯乙酰氯对照品（98.0%）、二氯乙酸乙酯对照品（98.0%）、三氯乙酸乙酯对照品（97.0%）（上海麦克林生化科技有限公司）；乙腈，色谱纯（Sigma-Aldrich）；磷酸二氢钾，分析纯（成都市科隆化学品有限公司）；无水乙醇，色谱纯（成都市科隆化学品有限公司）；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,25 μm,250 mm×4.6 mm（江苏汉邦科技有限公司提供）；流动相：乙腈/水(60/40)（每500 mL 流动相中含0.68 g 磷酸二氢钾）；流速：1.0 mL/min；检测波长：UV 210 nm；柱温：40 ℃；进样量：10 μL。

1.3 实验方法

1.3.1 标准溶液的配制

氯乙酰氯衍生化标准溶液：向50 mL 容量瓶中加入约3 mL 色谱乙醇，盖紧瓶塞称重，去皮。准确称取约50 mg（精确至0.00002 g）氯乙酰氯对照品，置于上述容量瓶中进行衍生化，衍生化产物为氯乙酸乙酯。再加入色谱乙腈稀释，室温下放置恒温后定容，摇匀备用。

二氯乙酰氯（或三氯乙酰氯）衍生化标准溶液：向50 mL 容量瓶加入约3 mL 色谱乙醇，盖紧瓶塞称重，去皮，准确称取约50 mg（精确至0.00002 g）二氯乙酰氯（或三氯乙酰氯）对照品，置于上述容量瓶中进行衍生化，衍生化产物为二氯乙酸乙酯（或三氯乙酸乙酯）。再加色谱乙腈稀释，室温放置恒温后定容，摇匀。准确移取该二氯乙酸乙酯（或三氯乙酸乙酯）溶液5 mL 置于50 mL容量瓶中，加色谱乙腈稀释定容，摇匀，得到稀释一次的二氯乙酰氯（或三氯乙酰氯）衍生化标准溶液。再准确移取该稀释一次的二氯乙酰氯（或三氯乙酸乙酯）衍生化标准溶液2 mL 于50 mL容量瓶中，加色谱乙腈稀释定容，摇匀备用。

1.3.2 样品溶液的配制

按照1.3.1 中氯乙酰氯衍生化标准溶液的配制方法，称取约50 mg（精确至0.00002 g）氯乙酰氯样品，配制氯乙酰氯样品衍生化溶液。

1.3.3 样品的测定

在选定的色谱条件下，分别吸取上述标准（样品）溶液10 μL，进样（样品色谱图见图1），重复操作，保证氯乙酸乙酯及其多氯杂质即二氯乙酸乙酯、三氯乙酸乙酯的相对标准偏差分别小于0.5%、5.0%、5.0%，记录氯乙酸乙酯及二氯乙酸乙酯、三氯乙酸乙酯的峰面积，并取其平均值。样品中氯乙酰氯及其多氯杂质的质量分数按下式计算。

式（1）中：A1为样品中氯乙酸乙酯或杂质峰面积平均值；A2为对照品中氯乙酸乙酯或杂质峰面积平均值；m1为称取样品的质量，mg；m2为称取氯乙酰氯对照品（或杂质对照品稀释后）的质量，mg；P 为氯乙酰氯或杂质对照品的质量分数。

2 结果与讨论

2.1 色谱条件的选择

2.1.1 色谱柱的选择

采用通用的反相色谱柱对样品进行分离，对比了Hypersil BDS C18柱、Diamonsil C18柱、Hedera ODS-2 柱，发现在同样的流动相条件下，结果无明显区别，本文选用性价比较高的Hedera ODS-2 柱。

2.1.2 流动相的选择

选用乙醇作衍生化试剂，流动相中如使用甲醇会与衍生化反应生成的乙酯发生酯交换，因此本文选用乙腈/水作流动相，并对其配比进行了选择。发现流动相中加入磷酸二氢钾缓冲盐能有效减小基线波动，最后确定为乙腈/水（60/40）（每500 mL 流动相中含0.68 g 磷酸二氢钾），其色谱图见图1。

图1 氯乙酰氯试样衍生物液相色谱图

2.1.3 检测波长的选择

采用二极管阵列检测器分别对氯乙酸乙酯、二氯乙酸乙酯及三氯乙酸乙酯对照品溶液进行紫外光谱扫描，发现均在192 nm 有最大吸收峰，在220 nm 有不明显肩峰，考虑到杂质检出灵敏度及基线干扰，本文选用210 nm 作为检测波长。

2.2 衍生化试剂的选择

为了对氯乙酰氯及其多氯杂质进行衍生化，需选择一个合适的衍生化试剂，本文选用甲醇、乙醇进行实验。结果表明：用甲醇衍生化，氯乙酸甲酯及二氯乙酸甲酯、三氯乙酸甲酯均得到较好分离，但出峰较早的衍生物氯乙酸甲酯基线干扰不易去除；而用乙醇衍生化，衍生物氯乙酸乙酯出峰晚，基线干扰小。因此文选用乙醇作衍生化试剂。

2.3 氯乙酰氯及其多氯杂质衍生化试验验证

按1.3.1 的方法，分别称取氯乙酰氯、二氯乙酰氯、三氯乙酰氯对照品各3 份，分别进行衍生化，以氯乙酸乙酯、二氯乙酸乙酯、三氯乙酸乙酯对照样为标样，在实验规定的色谱条件下进行测定并计算氯乙酰氯、二氯乙酰氯、三氯乙酰氯及其衍生物氯乙酸乙酯、二氯乙酸乙酯、三氯乙酸乙酯的量，并与理论量比较，计算转化率（表1）。结果表明，用乙醇作衍生化试剂，按照1.3.1 的配样方法，氯乙酸氯及其多氯杂质能够定量转化完全。

表1 氯乙酰氯及其多氯杂质衍生化试验验证

2.4 线性范围与精密度

按1.3 实验规定的方法，分别配制不同浓度梯度的氯乙酰氯及其多氯杂质对照样各5 份，根据试验规定的操作方法测定，分别记录氯乙酸乙酯、二氯乙酸乙酯、三氯乙酸乙酯色谱峰的面积，以面积与浓度作图，测得氯乙酰氯标准曲线为Y=385.79C+256.0，r=0.9999；二氯乙酰氯标准曲线为Y=784.55C+13.08，r=0.9995；三氯乙酰氯标准曲线为Y=1567.63C+16.86，r=0.9998。表明氯乙酰氯在0～1.78 g/L、二氯乙酰氯在0～5.90 mg/L、三氯乙酰氯在0～5.02 mg/L 的浓度范围内呈线性。准确称取同一样品，按试验规定方法，配制6 份溶液，测定其中氯乙酰氯及其多氯杂质的含量，氯乙酰氯、二氯乙酰氯及三氯乙酰氯的RSD 分别为0.42%、2.92%、3.27%。

2.5 方法的检出限

将1.3.1 中配制的氯乙酰氯及其多氯杂质衍生化标准溶液稀释至测量下限，进样10.0 μL，测其信噪比。以信噪比为3 时计算得到氯乙酰氯、二氯乙酰氯、三氯乙酰氯最低检出浓度分别为0.14 mg/L、0.24 mg/L、0.21 mg/L，最小检出量分别为1.5 ng、2.4 ng、2.1 ng。

2.6 加标回收率的测定

先分别准确称取6 份已知含量的氯乙酰氯样品约30 mg（精确至0.00002 g），分别加入氯乙酰氯对照品约10 mg、20 mg、30 mg（精确至0.00002 g）（各平行两份），进行衍生化，再分别准确移取1.3.1 中配制的稀释一次的二氯乙酰氯、三氯乙酰氯衍生化标准溶液1 mL、2 mL、3 mL（各平行两份），加色谱纯乙腈稀释，室温放置恒温后定容摇匀，在实验规定的条件下测定，平行样取平均值计算回收率，见表2。