ГОСТ Р ИСО 17735-2012 Воздух рабочей зоны. Определение суммарного содержания изоцианатных групп в воздухе методом жидкостной хроматографии с использованием в качестве реагента 1-(9-антраценилметил)пиперазина (МАР)

     4.1 МАР-реагент

Приготовление МАР-реагента основано на реакции 9-(хлорметил)антрацена с пиперазином (см. рисунок 2).

1 - 9-(хлорметил)антрацен; 2 - пиперазин; 3 - MAP

     
Рисунок 2 - Схема получения MAP

При проведении следующих процедур используют хроматографически чистые растворители.

Растворяют 10,8 ммоль (2,47 г) 9-(хлорметил)антрацена (с массовой долей основного вещества не менее 98%) в 25 мл метиленхлорида. Переносят полученный раствор в делительную воронку.

Растворяют 54,4 ммоль (4,69 г) пиперазина (с массовой долей основного вещества 99%) и 21,8 ммоль (3,04 мл) триэтиламина (с массовой долей основного вещества 99,5%) в 37 мл метиленхлорида. Переносят полученный раствор в круглодонную двугорлую колбу вместимостью 250 мл с магнитной мешалкой.

При перемешивании добавляют к этому раствору раствор 9-(хлорметил)антрацена по каплям в течение 30 мин. Промывают делительную воронку метиленхлоридом объемом 10 мл. Оставляют реакционную смесь при постоянном перемешивании, по крайней мере, на два часа для протекания реакции.

Промывают реакционную смесь в делительной воронке три раза 130 мл воды, энергично встряхивая ее в течение 1 мин. Отделяют эмульсию, образовавшуюся после первого промывания, содержащую в основном примеси, а не MAP. Удаляют промывные воды.

Переносят промытый раствор MAP в предварительно взвешенную круглодонную колбу. Дают метиленхлориду испариться под действием непрерывного потока азота. Взвешивают колбу с остатком для приблизительного вычисления выхода продукта. Полученный неочищенный MAP можно безопасно хранить в морозильной камере до проведения дальнейшей очистки.

MAP очищают с применением колоночной хроматографии и последующей сублимацией. В стеклянную хроматографическую колонку внутренним диаметром приблизительно 50 мм переносят суспензию силикагеля в толуоле так, чтобы толщина слоя силикагеля в колонке составила приблизительно 80 мм. Промывают стенки колонки толуолом и дают ему даже достичь поверхности силикагеля.

Растворяют неочищенный MAP в 80 мл толуола. Обрабатывают полученную смесь ультразвуком в течение 5 мин и фильтруют через фильтровальную бумагу. Сохраняют фильтрат. Растворяют осадок на фильтре в 20 мл толуола, обрабатывают в течение 5 мин ультразвуком и снова фильтруют через фильтровальную бумагу. Утилизируют фильтр с осадком. Объединяют фильтраты и осторожно переносят их в хроматографическую колонку поверх слоя силикагеля. Пропускают через колонку дополнительный объем толуола. Удаляют толуоловый элюат.

Начинают элюирование этилацетатом. Собирают порции элюата объемом 20 мл в одноразовые виалы с крышками, футерованными политетрафторэтиленом (ПТФЭ). Контролируют порции элюата путем нанесения пробы каждой из них объемом 1 мкл на пластинку (см. ниже) тонкослойной хроматографии (ТСХ) и наблюдают за интенсивностью пятна в ультрафиолетовом свете после испарения растворителя. Эта процедура обеспечивает обнаружение в элюенте MAP или других соединений. Проводят элюирование этилацетатом до исчезновения желтой окраски, для чего необходимо около 400 мл этилацетата. На этой стадии весь MAP должен остаться в колонке. После исчезновения желтой окраски начинают элюирование метанолом, которого в этом случае требуется от 1,0 до 1,5 л.

Элюирование MAP может быть осуществлено сразу же после ТСХ. Ту порцию фракции, для которой получено значимое пятно на пластинке для ТСХ, анализируют методом ТСХ для определения фракций, содержащих MAP.

Анализ методом ТСХ проводят следующим образом. Используют серийно выпускаемые пластинки для ТСХ, покрытые силикагелем с флуоресцентным индикатором. Пластинки размером (100х30) мм отвечают требованиям проведения анализа. Наносят аликвоты объемом 1 мкл нескольких фракций на близком расстоянии друг от друга, отступив приблизительно 15 мм от нижней части пластинки, и погружают пластинку нижним концом в небольшой сосуд, содержащий слой метанола толщиной 10 мл. Закрывают сосуд и дают метанолу подняться по пластинке до границы, находящейся на расстоянии 5 мм от ее верхней части. Вынимают пластинку из метанола и ожидают, пока метанол, пропитавший пластинку, не испарится. В присутствии MAP при освещении коротковолновым УФ-излучением наблюдается темное пятно, которое ярко светится при его освещении длинноволновым УФ-излучением. Идентифицируют пятно от MAP сравнением коэффициента удержания от аликвотных пятен с стандартного образца MAP.

По результатам анализа методом ТСХ объединяют порции, содержащие чистый MAP. Взвешивают круглодонную колбу, используемую в роторном испарителе. Переносят объединенные фракции в колбу, но таким образом, чтобы их объем не превышал половины объема колбы в любой заданный момент времени. Нагревают баню испарителя до температуры (35-40)°С. После испарения и удаления следов растворителя из всех объединенных фракций MAP под глубоким вакуумом взвешивают колбу со всем ее содержимым для вычисления выхода.

Затем очищают порошок MAP путем его сублимации. Растворяют MAP в небольшом объеме метиленхлорида (<20 мл) и переносят раствор в сублиматор. Дают метиленхлориду испариться под слабым потоком азота, следя за тем, чтобы уровень раствора в колбе был ниже дна пальчикового холодильника. После того, как метиленхлорид испарится, герметично закупоривают колбу и понижают давление с помощью вакуумного насоса до 6,67 мПа или меньше. Пускают слабый поток холодной воды через пальчиковый холодильник, а колбу с сублимируемым веществом помещают в парафиновую ванну с температурой, поддерживаемой в интервале от 125°С до 130°С. Сублимация занимает несколько часов и может потребоваться ее продолжение в течение ночи. Сублимацию можно считать завершенной в том случае, если не происходит дальнейшего роста кристаллов MAP на пальчиковом холодильнике, и небольшое количество вещества на дне сублиматора остается постоянным. По окончании сублимации счищают кристаллы с пальчикового холодильника с помощью шпателя. Обычно выход составляет 2,236 г (74% теоретического). Температура плавления MAP составляет от 146°С до 147°С. Массовая доля основного вещества в MAP, определяемая методом ВЭЖХ, обычно составляет 99%.

_______________

1 кПа = 7,5 торр.