HPLC法同时测定叔丁基苯甲醛和叔丁基苯甲酸含量

周鹏军，丁　杰，何　丽，张玲玲，贺永智（四川理工学院化学与制药工程学院，四川　自贡　643000）



HPLC法同时测定叔丁基苯甲醛和叔丁基苯甲酸含量

周鹏军，丁杰*，何丽，张玲玲，贺永智
（四川理工学院化学与制药工程学院，四川自贡643000）

摘要建立了HPLC法同时测定叔丁基苯甲醛和叔丁基苯甲酸含量方法，采用反相C18（4.6 mm×250 mm×5 μm）色谱柱，柱温30℃，流动相pH=3.3、缓冲液与乙腈体积比35：65，对叔丁基苯甲醛和对叔丁基苯甲酸分离良好，叔丁基苯甲醛的检出范围分别为质量浓度0.135～7.954、0.301～15.05 g/L，回收率分别为100.5％、102.3％，该法准确度高，重现性好，能够同时检测对叔丁基苯甲醛和对叔丁基苯甲酸的含量。

关键词高效液相色谱法；对叔丁基苯甲醛；对叔丁基苯甲酸

*通讯联系人。电子邮件：dingjie＠suse.edu.cn

对叔丁基苯甲醛为重要的有机化工原料和医药中间体，在医药、染料、农药、香料等领域有广泛的应用，特别是广泛应用于高档化妆品和日用香精中铃兰醛的合成，其需求量很大［1-2］。但鉴于在用对叔丁基甲苯为原料合成对叔丁基苯甲醛的过程中由于醛的过度氧化会产生部分的酸混杂在其中，有效成分含量测定比较困难，因此需探索一种快捷、高效、方便、准确的方法来测定他们反应后混合物中的含量［3］。

目前分析此类混合物应用较多的为气相色谱分析法，而高效液相色谱连用检测装置是常用的分析检测手段，却鲜见此类的文献报道［4］。基于此，本研究探索一种行之有效的高效液相色谱（HPLC）同时检测对叔丁基苯甲醛和对叔丁基苯甲酸含量的方法。

1　仪器与试剂

L-2000高效液相色谱仪，色谱柱为Agilent Analytical 4.6 mm×250 mm反相C18柱，25 μL微量进样器，微孔过滤头。

高纯水，实验中心提供；乙腈，色谱纯；质量分数97％的对叔丁基苯甲醛，对叔丁基苯甲酸，标准品。

对叔丁基苯甲醛标准品溶液的配制：移液管取对叔丁基苯甲醛标准品0.10 mL于洁净的25 mL容量瓶中，甲醇稀释至刻度定容、摇匀，即得到标准储备液。之后再取定容摇匀后的溶液用比色管稀释至所需的浓度备用，色谱进样前溶液需用针孔过滤头过滤。对叔丁基苯甲酸的配制方法亦然。

2　结果与讨论

2.1流动相的选择

2.1.1乙腈-甲醇及水-乙腈-甲醇体系

先研究对叔丁基苯甲醛的色谱过程。对叔丁基苯甲醛在水中溶解度较小，用乙腈和甲醇作为流动相［5］。改变流动相中乙腈的比例为体积分数10％～30％，发现色谱峰不理想，出现等肩齐高双峰。经研究发现非仪器或进样量含量过高或溶剂不纯等原因，可能组分在该流动相与色谱柱的分配不理想，存在梯度扩散问题。

为改善对叔丁基苯甲醛的色谱过程，在乙腈与甲醇体系中，加入少量强极性的水，即水、乙腈和甲醇为流动相。乙腈的体积分数保持在20％，发现随着水的体积分数由2％增加到22％，等肩双峰慢慢分开，出峰时间也在延长，当水量增加到15％时出现3个不能分离峰。增加到18％时出现4个峰，且第1个峰明显高于其余3个。随着水量的增加，流动相的极性增大，组分在该流动相与色谱柱的分配仍然不合适，并且样品在水中的溶解度较差，因此可能导致随着水的加入，因梯度扩散而形成纵向的含量梯度差不断加剧，故峰的数量不断的增加，且第1个峰的强度明显高于其余几个。

2.1.2水-甲醇流动相体系

用水和甲醇作为流动相，改变流动相中水和甲醇的配比，水的体积分数由8％增加到25％。与乙腈体系比较，随着水的含量的增加，出峰时间延长，峰型有变好趋势，但拖尾情况严重。可能是组分难溶于水，随着水比例的增加可能会导致组分在色谱柱极少量析出又快速溶解，出现严重拖尾现象。

2.1.3缓冲液-甲醇体系

将流动相中的水改为缓冲水溶液，与甲醇组成流动相。分别考察了pH为3、4、5、6的4种缓冲溶液体系和流动相中缓冲液配比改变的探究。当每种缓冲液的体积比在5％～35％，峰拖尾情况有明显改善，但仍不理想。

2.1.4缓冲液-乙腈体系

将流动相中的甲醇换为乙腈，缓冲液pH控制为3左右，流动相中缓冲液的体积分数在25％～40％变化时，随着缓冲液比例的增加，色谱过程效果越来越好。当缓冲液与乙腈的体积比为35：65时，对叔丁基苯甲醛拖尾明显减轻。

同样，在流动相为pH为3左右缓冲液与乙腈的体积比为35：65的条件下，考察对叔丁基苯甲酸的色谱洗脱情况，其理论塔板数均可达到6 000以上，保留时间与对叔丁基苯甲醛有明显差别。在该色谱条件下，考察对叔丁基苯甲醛与对叔丁基苯甲酸的混合物的色谱过程，得到色谱图1，两物质的分离度相当好。由于对叔丁基苯甲酸极性大于对叔丁基苯甲醛极性，而流动相极性也比较大。由相似相容原理，对叔丁基苯甲酸随极性较大的流动相先流出色谱柱。因此对比之前所有的实验条件，选择流动相为pH=3.3、缓冲液与乙腈的体积比为35：65。

图1 混合组分色谱Fig 1 Chromatogram of mixed component

2.2线性范围

分别用对叔丁基苯甲醛与对叔丁基苯甲酸标准储备液准确配制不同含量的2种标准溶液，每种溶液各12种含量，要求配制的溶液在2个末端含量的变化范围比较小，以便考察其偏离。

在确定的流动相条件下，每组样均进样2次。最终确定对叔丁基苯甲醛的检出范围为质量浓度0.135～7.954 g/L，A/（mV·s）=1 660ρ/（mg·L-1）+44 578，R2=0.999 8，当叔丁基苯甲醛的质量浓度低于或高于该范围以后，线性关系便发生偏离。其标准曲线如图2所示。

图2 对叔丁基苯甲醛标准曲线Fig 2 Standard curve of 4-tert-butylbenzaldehyde

同样的方法，对叔丁基苯甲酸在确定的流动相条件下，每组样均进样2次。最终确定检出范围为质量浓度0.301～15.05 g/L，A/（mV·s）= 497.8ρ/（mg·L-1）+ 92 797，R2=0.999 3，当叔丁基苯甲酸的质量浓度低于或高于该范围以后，线性关系便发生偏离。其标准曲线如图3所示。

图3 对叔丁基苯甲酸标准曲线Fig 3 Standard curve of methyl 4-tert-butylbenzoate

2.3精密度

配制对叔丁基苯甲醛和对叔丁基苯甲酸的标准溶液，过0.45 μm微孔滤膜，分别连续进样6次，测定峰面积，经过计算得到对叔丁基苯甲醛与对叔丁基苯甲酸的相对标准偏差RSD分别为0.83％和0.20％，精密度好。

2.4加样回收率

在相同的色谱条件下进样，通过确定的标准曲线，最终计算回收率。对叔丁基苯甲醛和对叔丁基苯甲酸情况分别如表1和表2。

由表1和表2可以看出，对叔丁基苯甲醛和对叔丁基苯甲酸的回收率平均分别为100.1％和102.3％，结果表明该方法可行。

表1 对叔丁基苯甲醛加样回收结果Tab 1 Recovery test results of 4-tert-butylbenzaldehyde

表2 对叔丁基苯甲酸加样回收结果Tab 2 Recovery test results of methyl 4-tert-butylbenzoate

3　结论

采用pH为3左右、缓冲液与乙腈体积比35：65的流动相，能够准确的检测对叔丁基苯甲醛和对叔丁基苯甲酸混合物中两者的含量。该方法的建立，不仅为对叔丁基苯甲醛与对叔丁基苯甲酸的含量检测提供一种新的方法，在建立起对叔丁基苯甲醛和对叔丁基苯甲酸的高效液相色谱条件后，在今后的实验过程中能够快速并且准确检测出混合物中醛与酸的含量，提高工作效率。

参考文献

［1］姚卫东，王之建，周正波，等.烷基苯的催化氧化及其在香料中的应用［J］.香料香精化妆品，2001，（3）：13- 17.

［2］陈敏，郑小明.助剂的引入对多组分V- Cs- Cu- Tl催化反应性能的影响［J］.无机化学学报，2001，17（3）：379- 383.

［3］俞卫华. Ti，Co和Mn修饰的介孔分子筛制备、表征与催化氧化性能研究［D］.杭州：浙江工业大学，2007.

［4］李志娟.对叔丁基甲苯液相催化氧化的研究［D］.浙江：浙江大学，2012.

［5］韩红兵.反相色谱法中如何选择乙腈与甲醇［J］.学园，2013，（29）：191-192.

分析与检测

中图分类号O657.7+2

文献标识码ADOI 10.3969/j.issn.1006-6829.2016.01.012

基金项目：四川省大学生创新创业训练项目（201410622038），绿色催化四川省高校实验室项目（LZY1101）

收稿日期：2015-12-11