Выходные данные
Статус аспирант 2 года обучения
Организация Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, химический факультет, Москва, Россия
Подсекция Аналитическая химия
Метки аспирант
Сравнение хроматографических характеристик матрицы для создания новых гидрофильных сорбентов — аминопропилсиликагеля, содержащего разный процент азота
Чикурова Наталья Юрьевна
Уважаемая Наталья,
В каком диапазоне рН лучше всего применять данный сорбент? В каком диапазоне будет преобладать распределительный механизм удерживания?
Андрей Николаевич, спасибо большое за вопросы!
В данной работе мы проводили сравнение разных партий аминопропилсиликагеля, для которого рабочим диапазоном является pH 3-8.
Для нейтральных веществ и даже для веществ ионного характера, но находящихся в недиссоциированной форме при pH<pKa скорее всего будет преобладать распределительный механизм удерживания. Однако, из-за того что абсорбционный механизм удерживания обусловлен не только электростатическими взаимодействиями, но и, например, образованием водородных связей, для разных классов модельных соединений мы проводим экспериментальное определение механизмов удерживания с помощью зависимостей логарифмов факторов удерживания от доли водной фазы (логарифма доли), а также от концентрации буфера.
Уважаемый авторы! Как известно, свойства сорбентов зависят не только от общего содержания азота, то есть количества аминогрупп для полученных сорбентов. В значительно большей степени, особенно, для сахаров (см. например статью в ЖАХ 45(1990) 1134-1139) является поверхностная концентрация аминогрупп, поскольку удерживание и селективность разделения сахаров определяется их многоточечным взаимодействием близкорасположенных в молекулах гидроксильных групп с привитыми аминогруппами. Какова пористая структура Ваших сорбентов и значения удельной поверхности? А также поверхностная концентрация аминогрупп?
Павел Николаевич, спасибо большое за вопросы!
Согласно паспортным данным сорбентов значение удельной поверхности составляет
220 м2|г, а размеры пор — 110 Ангстрем.
О поверхностной концентрации аминогрупп мы можем судить только по изменению хроматографических параметров. Так, несмотря на увеличение общего содержания азота для матрицы с максимальным его содержанием значительно снизилась анионообменная селективность, что может быть связано с уменьшением концентрации аминогрупп, доступных для ионного обмена. Увеличение факторов удерживания сахаров для данной матрицы согласуется с увеличением ее гидрофильности и, вероятно, связано с лучшей адсорбцией приповерхностного водного слоя.
Уважаемая Наталья,
Позволю не согласиться с Вами. Если Вы знаете удельную поверхность полученных сорбентов — 220 м2/г и массу азота (допустим 1,7% — это 17 мг/г, и молекулярную массу аминопропилсилильного остатка, то Вы можете рассчитать поверхностную концентрацию привитых групп, используя число Авогадро по несложной (чистая арифметика) методике, подробно изложенной в монографии сотрудников химического факультета МГУ — Г.В. Лисичкина и соавт. (Химия привитых поверхностных соединений, М., Химия, 2003 г., глава 1, стр. 15-18). Полученные значения позволят Вам аргументировать Ваши выводы с количественной точки зрения — то есть оценить не только концентрацию привитых аминогрупп, но и остаточных отрицательно заряженных силанольных групп на поверхности силикагеля.
Добрый вечер, Павел Николаевич! Спасибо за замечание! Посчитала поверхностную концентрацию привитых групп для матрицы с 1,7% азота (6,2 мкмоль|м2 или 3,7 групп|нм2)
Однако, данные по поверхности и размеру пор у матриц производитель предоставляет одинаковые для всех этих партий. Поэтому поверхностная концентрация привитых групп будет увеличиваться при увеличении содержания азота…Мы наблюдали уменьшение анионообменной селективности для матрицы с максимальным содержанием азота, что вероятно, может быть связано с модифицированием силикагеля не только на поверхности, но и в порах…К сожалению, предложенный способ расчета исходя из общего количества азота не учитывает возможное частичное модифицирование аминопропильными фрагментами в порах и недоступные для поверхностных взаимодействий и дальнейших превращений функциональные аминогруппы.
Доброе утро, Наталья! Полученные концнтрации уже полезны для Вас, так как они дают представление о структуре привитого слоя. Теоретически на поверхности силикагеля содержится 4,6 группы на 100 нм2 (так называемое число Журавлева) из которых только половина — 2.3 группы могут вступать в реакцию с силанами. Соответственно, можно предположить, что для сорбента с 1.7% азота (нужно, правда, проверить Ваши рассчеты) характерно образование полимерного или конденсированного слоя аминоропилсилана.