Адсорбция тиофенсодержащих гетероциклов из растворов на пористом графитированном углероде и гексадецилсиликагеле в условиях жидкостной хроматографии

• Автор: Емельянова, Надежда Сергеевна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 144 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1 Синтез, физико-химические и адсорбционные свойства графитоподобных углеродных адсорбентов для ВЭЖХ
1.2 Адсорбционная селективность пористого графитированного углерода по отношению к различным классам органических соединений
1.3 Методы термодинамического описания адсорбционного равновесия на границе раздела многокомпонентный раствор - твердое тело
2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2.1 Объекты исследования
2.2 Методики исследования
2.3 Методы квантово-химического расчета геометрии и физикохимических параметров индивидуальных и сольватированных молекул
2.4 Статистическая обработка результатов
3. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
3.1 Адсорбция пятичленных гетероциклов на основе 2-замещенного тиофена из водно-ацетонитрильных растворов на гексадецилсиликагеле
3.2 Физико-химические особенности адсорбции пятичленных гетероциклов на основе 2-замещенного тиофена из водно-ацетонитрильных растворов разного состава на поверхности пористого графитированного углерода
3.3 Адсорбция тиофенов на ПТУ из растворов разной полярности

З.4 Физико-химические особенности адсорбции 2-тиофензамещенных
1,3,4-оксадиазолов из растворов на поверхности ПГУ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы. Пористый графитированный углерод (ПТУ) проявляет высокую структурную чувствительность при разделении сложных синтетических и природных смесей соединений методом высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ). В различных областях химии он нашел применение при адсорбционном разделении веществ с близким молекулярным строением: геометрических и позиционных изомеров, диастереомеров, в том числе высокополярных фенолов, аминокислот, пептидов, углеводов, нуклеозидов. Кроме того, некоторые исследователи используют ПТУ для концентрирования, в твердофазной экстракции, в качестве носителя в гетерогенном катализе и др.
В последние полтора десятилетия в литературе обсуждается вопрос об эффекте полярного удерживания, т.е. аномально высокой адсорбции на поверхности ПТУ полярных соединений и веществ, молекулы которых содержат кратные связи. Считается также, что молекулы адсорбатов способны вступать в л-я-взаимодействия с делокализованной электронной системой поверхности ПТУ. Уникальные свойства ПТУ обусловлены особенностями темплатной технологии синтеза этого материала, вследствие которой поверхность ПТУ представляет собой зеркальную реплику исходного мезопористого силикагеля, содержит микропоры и, по-видимому, значительно искривлена. Кроме того, существует альтернативная трактовка сильной адсорбции молекул с планарной геометрией на поверхности ПТУ, основанная на предположении о замедленной десорбции планарных молекул из микропор в условиях динамической адсорбции и недоступности микропор для непланарных молекул. Поэтому изучение механизма адсорбции веществ на поверхности ПТУ при проведении ВЭЖХ - актуальная задача физической химии поверхностных явлений, жидкофазной адсорбции и хроматографии.
Несмотря на это работы в области жидкофазной адсорбции и хроматографии на ПТУ в основном ограничиваются чисто прикладными

Единственной работой, посвященной оценке элюирующей силы индивидуальных растворителей разных классов, является [57]. Согласно приведенным в ней результатам элюирующая сила е° растворителей при проведении ВЭЖХ на ПТУ возрастает в следующем ряду: метанол (е° = 0) -ацетонитрил - ацетон - н-пропанол - этилацетат - //-гептан - тетрагидрофуран - дихлорметан - хлороформ - толуол.
1.2. Адсорбционная селективность пористого графитированного углерода по отношению к различным классам соединений
1.2.1. Адсорбция неполярных соединений. Mockel и сотр. [48] исследовали адсорбцию гомологов разных классов органических соединений (CH3(CH2)„-iX, где X = СН3, CN, Ph) на ПТУ и октадецилсиликагеле из их растворов в метаноле. На основании анализа корреляций между логарифмом фактора удерживания и числом атомов углерода в молекуле адсорбата установлена большая метиленовая селективность ПТУ по сравнению с С18-кремнеземом.
Tanaka и др. [27] опубликовали данные о селективности ПТУ и привитого силикагеля по отношению к гомологам алканов и их производных. Их результаты хорошо согласуются с результатами [48]. ПТУ, действительно, более селективен по отношению к гомологам, чем октадецилсиликагель или силикагель с привитыми 1-пиренилэтилсилоксановыми группами в широком диапазоне составов подвижной фазы метанол - вода (от 0 до 80 об. % СН3ОН). Кроме того, в работе [27] показана высокая стереоселективность поверхности ПТУ при разделении цис- и транс-изомеров дизамещенных циклогексанов. Молекулы изомеров с плоской структурой адсорбируются сильнее. Силикагели с привитыми октадецильными и 1-пиренилэтилсилоксановыми группами в рассматриваемом случае менее селективны. Особенность ПТУ объясняется наличием плоской графитоподобной поверхности, способной к более интенсивному проявлению дисперсионных межмолекулярных взаимодействий