[发明专利]一种甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵中强极性杂质的分离分析方法

说明书

技术领域

本发明属精细化工产品的分析和应用技术领域，涉及甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵中强极性杂质的亲水作用色谱（HILIC）分离分析方法，具体地说是一种甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵中强极性杂质的分离分析方法。

背景技术

甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵（Methacryloyloxyethyl Trimethyl Ammonium Chloride，简称DMC）是一种具有碳碳双键和季铵基的双官能团化合物。它可以作为单体通过均聚或与其它乙烯基单体共聚反应来合成各种阳离子型功能聚合物，后者被广泛应用于污水处理、造纸、石油开采等领域。

DMC的合成方法如图1所示，一般是以甲基丙烯酸甲酯（简称MMA）为原料，通过和N,N-二甲基氨基乙醇（简称DMAE）的酯交换反应可得到甲基丙烯酸二甲氨基乙酯（简称DM），进一步经季铵化反应得到DMC。为防止聚合等副反应的发生，通常会在反应中加入少量的如对羟基苯甲醚（简称MQ）等阻聚剂。两步反应为连续过程，因此最终产物中往往会含有少量上述物质及在反应过程中产生的一些如甲基丙烯酸（简称MAA）、三甲基羟乙基氯化铵（简称CC）等其他杂质。这些杂质对DMC在下步的聚合反应中影响很大，因此DMC及其杂质的分离分析方法对于DMC的合成、生产及质量监控等有重要意义。

液相色谱分析对易聚合的DMC来说是优选的分析方法。但由于DMC及其所含的杂质大都是强极性物质，而且性质极其相似。以C18为代表的反相液相色谱（Reversed Phase Liquid Chromatography，RPLC）分析是当前分离分析中应用最为广泛和常规的色谱模式。RPLC能对弱极性和中等极性化合物进行高效分离分析，但对于如DMC这样存在多种强极性物质的分析对象却难以得到满意的结果(郭志谋，张秀莉，徐青，等．色谱，2009，27(5)：675.）。因为强极性化合物分子中的极性基团易与流动相形成偶极矩作用，而与非极性的固定相则缺乏这种作用，导致样品难以或不被固定相保留，通常在死时间流出而无法达到彼此间的有效分离。如用一般的C18柱和反相液相色谱（RPLC）方法来分离分析DMC及其所含的杂质，只能分离出DMC和相对极性较小的阻聚剂-对羟基苯甲醚(李素真，张博，岳秀英，山东化工，2004，33，34.)。所以,建立液相色谱分离分析DMC及其所含强极性物质杂质的新方法是工业生产迫切需要解决的难题之一。

亲水作用色谱法（Hydrophilic Interaction Liquid Chromatography，HILIC）是一种以极性固定相（如硅胶或修饰氨基、氰基、羟基等极性基团的硅胶柱等），以极性有机溶剂或含水极性有机溶剂为流动相的色谱模式。与传统正相液相色谱（Normal Phase Liquid Chromatography，NPLC）相似，化合物的保留时间随化合物极性的增强而增加，但其所用的溶剂又与RPLC相似，采用与水互溶的极性有机溶剂，这样就可以解决正相色谱中水溶性物质不溶于流动相的问题。HILIC作为一种适合于强极性化合物定性定量分析的液相色谱新技术，通常使用在天然产物的分离分析、药物分析、蛋白质组学等领域中(如JANDERA P., Journal of Separation Science，2008，31(9)：1421; JINNO K，QUIMING N S，DENOLA　N L，et al．, Analytical and Bioanalytical Chemistry，2009，393(1)：137; NGUYEN H P，SCHUG K A．, Journal of Separation Science，2008，31(9)：1465.)。但对于像上述具有强极性DMC及其杂质这样的有机小分子，由于其强极性部分在分子中所占的比例高，彼此间相似度高，因此其彼此间的分离难度很大。即使用HILIC方法，也很难将其一一分开，所以也未见用此方法分离分析强极性DMC及其杂质的文献报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种简单、快速的甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵中强极性杂质的分离分析新方法。

通过比较不同的色谱柱看出：采用HILIC方法，选择合适的流动相及其它相关色谱条件，可以分离分析强极性化合物DMC及其主要杂质。

本发明的目的是这样实现的：

一种甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵中强极性杂质的分离分析方法，该方法包括以下具体步骤：

第一步：色谱条件