[发明专利]一种精对苯二甲酸产品及其生产残渣的高效液相色谱分析方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种芳香酸类化合物的高效液相色谱分析方法。

背景技术

对苯二甲酸是一种重要的石油化工中间产品，是生产聚酯和聚对苯二甲酰对苯二胺纤维(芳纶II)的主要原料。随着聚酯工业的不断发展，为了更好地控制产品质量，针对精对苯二甲酸产品的杂质以及生产中产生的大量残渣组分的分析也相应展开了工作。通常，在精对苯二甲酸(产品及残渣的组分)生产过程中产生的杂质主要有对羧基苯甲醛、对甲基苯甲酸、苯甲酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、偏苯三酸、均苯三酸。其中，以对甲基苯甲酸和对羧基苯甲醛为主要控制指标，因为两者均会引起侧链反应，是聚合物链的终止剂，使聚合产品的相对分子量降低，影响其质量及特性粘度。此外，对羧基苯甲醛还会使聚合物色泽发黄。因此，在生产过程中准确测出并严格控制对羧基苯甲醛的含量是十分重要的。

相应的分析方法有气相色谱法、液相色谱法、毛细管电泳法、气相色谱-质谱联用等。

传统方法是采用气相色谱法，该方法需要将芳香酸转化为相应的酯类来降低沸点、增加挥发性，因此存在酯化率等问题，使分析工作变得复杂。

许多文献报道了采用毛细管电泳法测定精对苯二甲酸中的杂质，但是该方法成本高，操作步骤复杂。

另外，也有文献采用高效液相色谱法分析精对苯二甲酸中的杂质，如，高效液相色谱法测定残渣中TA和BA的含量(石油化工高等学校学报，1998，11(1)，40～42)、高效液相色谱法测定对苯二甲酸中的4-羧基苯甲醛和对甲基苯甲酸(分析测试，1994(7)，493～497)、高效液相色谱法测定精对-苯二甲酸中微量杂质(分析测试技术与仪器，2003，9(1)，10～13)、高效液相色谱法分析精对苯二甲酸中的微量杂质(色谱，1996，14(3)，199～201)。但是上述高效液相色谱法基本上都是针对精对苯二甲酸产品中杂质的检测，而不是针对精对苯二甲酸生产残渣组分的分析，因此不能够检测到所有的杂质，过程也较复杂。

发明内容

本发明的目的是提供精对苯二甲酸产品及其生产残渣的高效液相色谱分析方法。

本发明目的的实现方式如下。

使用过量碱溶液完全溶解分析样品后，用无机酸调节分析样品溶液的pH值为6～7。其中碱溶液优选氢氧化钠、氢氧化钾、氨水，碱用量以完全溶解样品为宜；无机酸优选盐酸、硫酸、磷酸、醋酸。

采用高效液相色谱仪分析上述样品溶液，色谱条件为：检测波长为230nm～254nm，阴离子交换柱，0.10mol/l～0.35mol/l的磷酸二氢铵缓冲液为流动相，流动相中加入5％～30％(体积)的甲醇为改性剂，流速为0.3ml/min～1.5ml/min，柱温为18～26℃。其中阴离子交换柱优选Agilent ZORBAX SAX柱(Φ4.6μm×250mm)。

本发明方法高效、准确、简单易于操作，具有如下突出特点：

(1)本发明能一次性分析检测出精对苯二甲酸产品和生产残渣中含有的绝大部分杂质。

(2)采用碱溶的前处理方式以及离子交换柱的使用很好地解决了产品和生产残渣中杂质酸组分溶解度低的问题。

(3)产品和七种杂质酸组分的平均回收率在97.73％～98.94％之间，相对标准偏差＜0.91％，最低检测浓度可达0.5毫克/升。

具体实施方式

实施例1

采用美国WATERS公司的高效液相色谱仪，波长240nm，Agilent ZORBAX SAX柱(Φ4.6μm×250mm)，0.25mol/l磷酸二氢铵缓冲液作为流动相，配有15％的甲醇为有机改性剂，流速1ml/min，柱温为20℃。

分别配制八种酸组分的标样：对羧基苯甲醛浓度为5～50mg/l、对甲基苯甲酸浓度为10～80mg/l、苯甲酸浓度为20～170mg/l、对苯二甲酸浓度为10～90mg/l、邻苯二甲酸浓度为10～100mg/l、间苯二甲酸浓度为20～150mg/l、偏苯三酸浓度为20～140mg/l、均苯三酸浓度为20～140mg/l，并绘制出工作曲线。

从各酸组分工作曲线的线性浓度中选择一个标准浓度点，测定其回收率及标准偏差(RSD)，结果如下：

                  表1  对羧基苯甲醛(n＝7)

                  表2  苯甲酸(n＝7)

                    表3  对甲基苯甲酸(n＝7)

                    表4  对苯二甲酸(n＝7)