190682. lajstromszámú szabadalom • Eljárás kémiailag kötött állófázisú kromatgráfiás töltet előállítására
2 190682 3 A találmány szilikagél alapra, kémiailag kötött állófázis gyors, hatásos előállítási eljárására vonatkozik. A kémiailag kötött állófázist tartalmazó szilikagél-bázisú tölteteket használják a nagyhatású kromatográfiás elválasztási eljárások több mint 80%-ánál. A töltet előállítására az irodalomban több eljárást is ismertetnek, ezek mindegyike lényegében különböző halogén-alkil- vagy alkoxi-szilánok alkalmazásával, adott esetben bázikus katalizátorok jelenlétében viszonylag hosszú reakcióidővel végzi a szilikagél módosítását (pl. Czech. Chem. Commun. 29 (11), (1964) 2753-7; J. Chromatogr. 83 (1973), 25-30; 2 426 698 Bzáraú NSZK-beli nyilvánosságrahozatali irat). Ezen eljárások során a szilanizálást általában egy lépésben végzik, ami a hosszú reakcióidő ellenére sem biztosítja az összes szabad OH csoport módosítását. Történtek kísérletek 2- -lépéses szilanizálási eljárás kivitelezésére is, azonban ez sem vezetett a kívánt eredményre. A két reakciólépés között ugyanis többszöri vegyszeres mosást, szárítást és a második lépésben főzést végeztek, ami a következő hátrányokkal is jár: (i) hosszú a reakcióidő (ii) a többszöri vegyszeres mosás jelentős vegyszerfelhasználást jelent, (iii) a második főzéskor bomlás miatt funkciós csoportok is távoznak a felületről, (iv) a szárítás során a még szabad Si-0H csoportok egy része vízkilépéssel Si-O-Si csoporttá alakul. Mindezek, de különösen az iii) és iv) pontokban említettek nem teszik lehetővé a megfelelő utánszilanizálást, továbbá az említett Si-O-Si csoportok kromatográfiásan nem kívánatosak, viszont utánszilanizálni már nem lehet őket. Találmányunk célja a fentiek alapján olyan szilanizálási eljárás biztosítása, amely rövid reakcióidővel, maximális számú funkciós csoport kialakításával teszi lehetővé az optimális tulajdonságú kémiailag kötött szilikagél-alapú állófáziB gazdaságos előállítását. Találmányunk lényege az a felismerés, hogy ha az első szilanizálási lépést követően a szilikagél szárítási lépését elhagyjuk, helyette a reagensek eltávolítására metanolos mosást alkalmazunk, és a reakció meggyorsítására kellően aktív reagenseket és reakciókörülményeket alkalmazunk, a fázisok készítése meggyorsítható, a nem kívánatos mellékreakciók visszaszoríthatok és az utánszilanizálás hatásossága, és így a funkciós csoportok száma, kellőképpen növelhető. Ezek alapján találmányunk tárgya eljárás kémiailag kötött állófázist tartalmazó szilikagél alapú kromatográfiás töltetek előállítására halogén- vagy alkoxi-szilán vegyületekkel, előnyösen bázikus katalizátor jelenlétében végzett reakcióval, oly módon, hogy a szilikagélt a halogén- vagy alkoxi-szilánnal előnyösen bázikus katalizátor jelenlétében végzett reakció után mossuk, metanollal kezeljük, szárítás nélkül ismét átmossuk, majd adott esetben bázikus katalizátor jelenlétében alkil-klór-szitánnal és/vagy alkil-sziluzánnul utánszilunizáljuk. A találmány szerinti eljárásnál lejátszódó reakciót az A reakcióvázlaton szemléltetjük, ahol X jelentése halogénatom, alkoxicsoport és Y jelentése alkil-, ciano-propil- vagy amino-propil-csoport. A találmány szerinti eljárásnál a reakció első lépésében kellően aktivált felületű szilikagélt valamilyen funkciós csoportot tartalmazó halogén- vagy alkoxi-szilánnal reagáltatunk. Például gyakran oktil-triklór-szilánt, oktadecil-triklór-szilánt, 3-ciano-propil-lriklór-szilárit, 3-amino-propil-trietoxi-szilánt alkalmazunk, de használható bármely más halogén, vagy alkoxi-szilán-vegyület is. A reakcióidő gyorsítására - főleg klór-szilánok esetén - bázikus katalizátorokat kell alkalmazni. Legjobban a piridin, ill. a trimotil-amin válik be. E vegyszerek oly mértékben meggyorsítják a reakciót, hogy egy átlagosan 100 Ä pórusméretű szilikagél optimális felületi borításét 2-3 órás főzés már biztosítja. Az ezt követő mosás során a felesleges reagenseket kimossuk. A termék metil-alkoholban történő mosása ezenkívül biztosítja, hogy a reagens kötésbe nem vitt kötőképes csoportjai -Si-O-CHa csoporttá alakuljanak. Ezenkívül e lépés során a szilikagél felületén még meglevő - az előbbi, viszonylag nagy molekulájú reagensek száméra hozzáférhetetlen - Si-OH csoportokat is reakcióba visszük. Anélkül, hogy a terméket megszáritanánk, a második lépésben a SÍ-O-CH3, ill. Si-0H csoportokat -Si-0-Si(CHa)a csoportokká alakítjuk, melyek kisméretű apoláros csoportok lévén, a tölteten végzendő elválasztásokat előnyösen befolyásolják. A reakcióhoz hexametil-diszilazán(trimetil-klór-szilán)piridin keverékéi használjuk. Ez az igen intenzív reagens biztosítja, hogy a nehezen hozzáférhető maradék Si-OH és Si-O-CHa csoportokat gyorsan, szinte maradék nélkül elreagáltassuk. Ugyanakkor az I. lépésben felvitt funkciós csoportok a rövid reakcióidő alatt (kb. 1 óra) gyakorlatilag nem bomlanak el. Befejezésül a töltetet alaposan kimossuk és szárítjuk. Módszerünk hatásosságát a következő példán mutatjuk be. 1. példa Fordított fázisú, Ois láncot tartalmazó kromatográfiás töltet előállítása 1200 ml loluolt (víztartalma kb. 100 ppm) 100 g szilikagéllel elegyítünk. A szuszpenziót 2 1-es 3 nyakíj gömblombikba öntjük. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
