一种采用硅胶键合二甲基丙氨基咪唑固相萃取剂吸附2,4-二硝基酚的方法

摘要

本发明公开了一种采用硅胶键合二甲基丙氨基咪唑固相萃取剂吸附2,4-二硝基酚的方法，首先将硅胶键合二甲基丙氨基咪唑固相萃取剂填充于固相萃取管内，加上筛板制成固相萃取小柱，再将含2,4-二硝基酚的溶液通过固相萃取小柱，即可实现2,4-二硝基酚的分离富集，然后用摩尔浓度为0.5mol/L的盐酸作为洗脱液完成固相萃取小柱的洗脱，所述的固相萃取剂具有如下结构： 。本发明所述的硅胶键合二甲基丙氨基咪唑固相萃取剂的制备过程简单，固相萃取剂结构新颖，对溶液中的2,4-二硝基酚富集倍数高，易洗脱，吸附速率快，且吸附量大，重复使用多次后萃取回收率几乎不变。

权利要求

1.一种采用硅胶键合二甲基丙氨基咪唑固相萃取剂吸附2,4-二硝基酚的方法，其特征在于：首先将硅胶键合二甲基丙氨基咪唑固相萃取剂填充于固相萃取管内，加上筛板制成固相萃取小柱，再将含2,4-二硝基酚的溶液通过固相萃取小柱，即可实现2,4-二硝基酚的分离富集，然后用摩尔浓度为0.5mol/L的盐酸作为洗脱液完成固相萃取小柱的洗脱，所述的固相萃取剂具有如下结构：。

2.根据权利要求1所述的采用硅胶键合二甲基丙氨基咪唑固相萃取剂吸附2,4-二硝基酚的方法，其特征在于所述的硅胶键合二甲基丙氨基咪唑固相萃取剂的制备方法包括以下步骤：（1）氯丙基硅胶的合成

将5g活化硅胶和5mL 3-氯丙基三乙氧基硅烷置于250mL烧瓶中，以无水甲苯为溶剂，

120℃搅拌回流24h，冷却至室温后，过滤，固体颗粒依次用甲苯、去离子水和甲醇冲洗，然后置于干燥箱中于60℃干燥10h制得氯丙基硅胶；

（2）氯化咪唑键合硅胶的合成

将5g步骤（1）制得的氯丙基硅胶和5g咪唑置于250mL烧瓶中，以无水甲苯为溶剂，120℃搅拌回流24h，冷却至室温后，过滤，固体颗粒依次用甲苯、乙醇和甲醇冲洗，然后置于干燥箱中于60℃干燥10h制得氯化咪唑键合硅胶；

（3）硅胶键合二甲基丙氨基咪唑固相萃取剂的合成

将5g步骤（2）制得的氯化咪唑键合硅胶和3g 3-二甲氨基丙基氯盐酸盐置于250mL烧瓶中，以乙醇为溶剂，90℃搅拌回流24h，过滤，固体颗粒用乙醇洗涤，然后置于干燥箱中于60℃干燥10h制得硅胶键合二甲基丙氨基咪唑固相萃取剂。

说明书

一种采用硅胶键合二甲基丙氨基咪唑固相萃取剂吸附2,4-二

硝基酚的方法

技术领域

[0001] 本发明属于硅胶键合离子液体固相萃取剂技术领域，具体涉及一种采用硅胶键合二甲基丙氨基咪唑固相萃取剂吸附2,4-二硝基酚的方法。

背景技术

[0002] 对于固相萃取技术，仪器装置已经日臻成熟，而新型固相萃取剂还在不断研究和开发之中。当前固相萃取剂的开发一方面侧重于扩大吸附剂的使用范围，另一方面是开发具有高选择性的吸附剂。

[0003] 利用离子液体本身的一些特点，如对苯系衍生物、烷基苯酚、多环芳烃等具有良好的富集能力，因此，将离子液体固载到固体载体上制备固相萃取吸附剂来富集和分离复杂样品基体中的污染物，既克服了离子液体粘稠，不易用作萃取剂的缺点，又可大大降低分离富集过程中离子液体的用量，同时较为容易重复利用，大大降低了分析成本和分析测试过程所产生的废物量。另外，这种新型的固相萃取剂可充分发挥离子液体可设计性这一优点，针对同一类分析对象，设计出相应结构的功能化的离子液体，选择性分离富集这一类目标化合物。

发明内容

[0004] 本发明解决的技术问题是提供了一种采用硅胶键合二甲基丙氨基咪唑固相萃取剂吸附2,4-二硝基酚的方法，其中固相萃取剂结构新颖，性能稳定，对2,4-二硝基酚选择性吸附，且可多次循环利用。

[0005] 为解决上述技术问题，本发明采如下技术方案：一种采用硅胶键合二甲基丙氨基咪唑固相萃取剂吸附2,4-二硝基酚的方法，其特征在于：首先将硅胶键合二甲基丙氨基咪唑固相萃取剂填充于固相萃取管内，加上筛板制成固相萃取小柱，再将含2,4-二硝基酚的溶液通过固相萃取小柱，即可实现2,4-二硝基酚的分离富集，然后用摩尔浓度为0.5mol/L的盐酸作为洗脱液完成固相萃取小柱的洗脱，所述的固相萃取剂具有如下结构：

[0006] 。

[0007] 进一步优选，所述的硅胶键合二甲基丙氨基咪唑固相萃取剂的制备方法包括以下步骤：

[0008] （1）氯丙基硅胶的合成

[0009] 将5g活化硅胶和5mL 3-氯丙基三乙氧基硅烷置于250mL烧瓶中，以无水甲苯为溶剂，120℃搅拌回流24h，冷却至室温后，过滤，固体颗粒依次用甲苯、去离子水和甲醇冲洗，然后置于干燥箱中于60℃干燥10h制得氯丙基硅胶；

[0010] （2）氯化咪唑键合硅胶的合成

[0011] 将5g步骤（1）制得的氯丙基硅胶和5g咪唑置于250mL烧瓶中，以无水甲苯为溶剂，120℃搅拌回流24h，冷却至室温后，过滤，固体颗粒依次用甲苯、乙醇和甲醇冲洗，然后置于干燥箱中于60℃干燥10h制得氯化咪唑键合硅胶；

[0012] （3）硅胶键合二甲基丙氨基咪唑固相萃取剂的合成

[0013] 将5g步骤（2）制得的氯化咪唑键合硅胶和3g 3-二甲氨基丙基氯盐酸盐置于250mL烧瓶中，以乙醇为溶剂，90℃搅拌回流24h，过滤，固体颗粒用乙醇洗涤，然后置于干燥箱中于60℃干燥10h制得硅胶键合二甲基丙氨基咪唑固相萃取剂。

[0014] 本发明具有以下有益效果：

[0015] （1）离子液体通过化学键合的方式修饰到硅胶表面，既能对硅胶进行功能化，赋予其离子液体的优异性能，又可防止表面离子液体的损失，使固相萃取剂能够多次重复利用（重复使用16次后，萃取回收率仍保持在合理水平上），因而可显著降低2,4-二硝基酚的分离富集成本；

[0016] （2）硅胶键合二甲基丙氨基咪唑固相萃取剂的制备过程简单，固相萃取剂结构新颖，对溶液中的2,4-二硝基酚富集倍数高，易洗脱，吸附速率快，且吸附量大，重复使用多次后萃取回收率几乎不变。

附图说明

[0017] 图1是本发明实施例1制得的硅胶键合二甲基丙氨基咪唑固相萃取剂的红外光谱图，图2是本发明实施例1制得的硅胶键合二甲基丙氨基咪唑固相萃取剂的热重曲线，图3是本发明硅胶键合二甲基丙氨基咪唑固相萃取剂的吸附速率曲线，图4是本发明硅胶键合二甲基丙氨基咪唑固相萃取剂的萃取回收率曲线。

具体实施方式

[0018] 以下通过实施例对本发明的上述内容做进一步详细说明，但不应该将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明上述内容实现的技术均属于本发明的范围。

[0019] 实施例1

[0020] （1）将5g活化硅胶和5mL 3-氯丙基三乙氧基硅烷（过量）置于250mL烧瓶中，以无水甲苯（50mL）为溶剂，120℃搅拌回流24h，冷却至室温后，过滤，固体颗粒依次用甲苯、去离子水和甲醇冲洗，然后置于干燥箱中于60℃干燥10h制得氯丙基硅胶。

[0021]

[0022] （2）将5g氯丙基硅胶和5g咪唑（过量）置于250mL烧瓶中，以无水甲苯（50mL）为溶剂，120℃搅拌回流24h，冷却至室温后，过滤，固体颗粒依次用甲苯、乙醇和甲醇冲洗，然后置于干燥箱中于60℃干燥10h制得氯化咪唑键合硅胶。

[0023]

[0024] （3）将5g氯化咪唑键合硅胶和3-二甲氨基丙基氯盐酸盐（3g，过量）置于250mL烧瓶中，以乙醇（100mL）为溶剂，90℃搅拌回流24h，过滤，固体颗粒用乙醇洗涤，然后置于干燥箱中于60℃干燥10h制得硅胶键合二甲基丙氨基咪唑固相萃取剂。

[0025]

[0026] 上述制得的硅胶键合二甲基丙氨基咪唑固相萃取剂的表征：

[0027] （1）元素分析结果：N（%）：2.488；C（%）：7.6685；H（%）：1.6885；

[0028] （2）图1是上述制得的硅胶键合二甲基丙氨基咪唑固相萃取剂的红外光谱图，由图-1 -1可知: 1516 cm 是C-N键伸缩振动和弯曲振动的吸收峰，2892 cm 为甲基的吸收峰。证明硅胶键合二甲基丙氨基咪唑成功合成。

[0029] （3）图2是上述制得的硅胶键合二甲基丙氨基咪唑固相萃取剂的热重曲线，由图可知，200-600℃失重12.66%，可证明二甲基丙氨基咪唑成功负载到硅胶上。

[0030] 实施例2

[0031] 吸附选择性实验

[0032] 称取25mg硅胶键合二甲基丙氨基咪唑固相萃取剂填充于固相萃取管内，加上筛板制成固相萃取剂小柱，然后配制50ml初始浓度为50mg/L的苯酚类溶液，于30℃的温度将配制的苯酚类溶液在1h内通过固相萃取小柱，表1是硅胶键合二甲基丙氨基咪唑固相萃取剂在相同的条件下对不同苯酚类物质的吸附结果，由表1可知，硅胶键合二甲基丙氨基咪唑固相萃取剂对2,4-二硝基酚选择性吸附，且吸附量大。

[0033] 表1  硅胶键合二甲基丙氨基咪唑固相萃取剂在相同条件下对不同苯酚类物质的吸附结果

[0034]固相萃取剂 吸附量（mg/g）
2,4-二硝基酚 64.5
对氯苯酚 3.09
2-萘酚 6.38
1-萘酚 3.95
2-硝基酚 5.76
3-硝基酚 2.24
4-硝基酚 6.60
苯酚 5.05
3-氨基酚 2.97

[0035] 实施例3

[0036] 吸附动力学分析

[0037] 称取25mg硅胶键合二甲基丙氨基咪唑固相萃取剂填充于固相萃取管内，加上筛板制成固相萃取剂小柱，配制50ml初始浓度为50mg/L的2,4-二硝基酚溶液，于30℃的温度将配制的2,4-二硝基酚溶液通过固相萃取小柱，图3是硅胶键合二甲基丙氨基咪唑固相萃取剂的吸附速率曲线，由图可知硅胶键合二甲基丙氨基咪唑固相萃取剂对2,4-二硝基酚的吸附速率快，10min吸附2,4-二硝基酚的量为64.4mg/g。

[0038] 实施例4

[0039] 吸附-洗脱性能

[0040] 称取250mg硅胶键合二甲基丙氨基咪唑固相萃取剂填充于固相萃取管内，加上筛板制成固相萃取剂小柱，配制100ml初始浓度为50mg/L的2,4-二硝基酚溶液，于30℃的温度将配制的2,4-二硝基酚溶液1h内通过固相萃取小柱，完成对2,4-二硝基酚分离富集；随后用摩尔浓度为0.5mol/L的盐酸作为洗脱液进行洗脱，14mL萃取回收率达到99.7%，见图4。反复进行吸附-洗脱实验，重复16次硅胶键合二甲基丙氨基咪唑固相萃取剂的萃取回收率几乎不变。

[0041] 以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。