對甲苯磺酸的高效液相色譜分析

宗乾收，馮明紅，王宏亮，繆程平，吳建一

（1.嘉興學院 生物與化學工程學院，浙江 嘉興 314001；2.嘉興市化工清潔工藝重點實驗室，浙江 嘉興 314001；3.浙江嘉化工業園投資發展有限公司，浙江 嘉興 314201）

對甲苯磺酸的高效液相色譜分析

宗乾收1,2*，馮明紅3，王宏亮3，繆程平1,2，吳建一1,2*

（1.嘉興學院 生物與化學工程學院，浙江 嘉興 314001；2.嘉興市化工清潔工藝重點實驗室，浙江 嘉興 314001；3.浙江嘉化工業園投資發展有限公司，浙江 嘉興 314201）

建立了高效液相色譜測定對甲苯磺酸純度的方法。色譜柱為 ODS柱；流動相為水－乙腈－磷酸溶液（體積比為46.7︰53.15︰0.15)，流速0.8 mL/min；紫外檢測波長為254 nm；柱溫為30 ℃；對甲苯磺酸的質量濃度為22.62～362.00 mg/L時，峰面積與質量濃度具有良好的線性關系，相關系數為0.999 9。

對甲苯磺酸；高效液相色譜分析

對甲苯磺酸(p-toluenesulfonic acid)是一個不具氧化性的有機強酸，為白色針狀或粉末結晶，易潮解，可溶于水、醇和其他極性溶劑。常見的是對甲苯磺酸一水合物TsOH·H2O。其酸性比苯甲酸強百萬倍。這種酸的獨特之處是，它在通常情況下為固體，方便使用[1]。對甲苯磺酸作為一種重要的有機化工中間體，用途非常廣泛。對甲苯磺酸作為催化劑廣泛用于各種化學反應中，如酯化、縮醛、脫水、烷基化、聚合和解聚等，它具有副反應少、產品純度高、顏色淺等特點；其次是在有機合成中用于生產甲苯磺酰氯、對甲苯磺酰胺、對甲酚等；另外，對甲苯磺酸還可用作酚醛樹脂、環氧樹脂、涂料、染料等方面的添加劑[2-8]。

對甲苯磺酸的含量分析一般是將其轉化為酯，使其成為具有一定蒸汽壓且熱穩定性好的有機化合物，采用氣相色譜法分析。其有關分析應用及相關反應機理報導較多，有采用甲醇作酯化劑，但在酯化過程中需要加入三氟化硼，而且酯化反應時間長，還要進行萃取，手續繁瑣，不易應用。另外，也有采用原甲酸三乙酯作酯化劑，酯化后可將反應液直接進行氣相色譜分析[9]。

本文對對甲苯磺酸的高效液相色譜分析方法進行了研究，建立了HPLC定量測定對甲苯磺酸含量的方法。該方法具有操作簡便，含量分析結果準確可靠，是一種較好的對甲苯磺酸定量分析方法。

1 實驗部分

1.1 主要儀器與試劑

Agilent 1100液相色譜儀，包括紫外可變波長檢測、G1322A在線脫氣機、G1311A四元梯度泵、G1316A柱溫箱和Agilent Chemstation化學工作站(美國Agilent公司)。超聲波清洗器(上海穎和超聲設備有限公司)；萬分之一電子天平（梅特勒-托利上海分公司）。

乙腈(色譜純，國藥集團有限公司) ； 磷酸( 分析純，國藥集團有限公司) ； 二次蒸餾水（自制）；待分析對甲苯磺酸(自制)；對甲苯磺酸一水合物標準品（SIGMA- ALDRICH公司，純度≥98.5%)。

1.2 色譜條件

色譜柱：ODS不銹鋼柱(5 μm，250 mm×4.6 mm )； 流動相：水－乙腈－磷酸溶液(體積比46.7︰53.15︰0.15)；流速：0.8 mL/min；檢測波長：254 nm；柱溫：30 ℃；進樣量：10 μL。

1.3 實驗方法

1.3.1 標準溶液的配制

用分析天平稱取一定量的對甲苯磺酸標準品36.2 mg置于100 mL容量瓶中，用二次蒸餾水溶解并稀釋至刻度，得質量濃度為 362.00 mg/L的標準液。然后分別取一定量的標準液用二次蒸餾水稀釋分別配成質量濃度為22.62、45.25、90.50、181.00、362.00 mg/L的一些列標準溶液。

1.3.2 樣品溶液的配制

用分析天平準確稱取20.2 mg自制對甲苯磺酸一水合物于50 mL容量瓶中，用二次蒸餾水定容至刻度并充分搖勻，然后準確移取1 mL該溶液于10 mL容量瓶中，用二次蒸餾水定容，經濾膜過濾后作為待測定樣品。

1.4 定量方法

本分析方法采用外標法定量。以峰面積對質量濃度做標準工作曲線（圖1），由樣品峰面積求出樣品溶液的實際濃度。

圖1 對甲苯磺酸標準曲線Fig.1 Standard Curve of p-toluenesulfonic acid

2 結果與討論

2.1 流動相的選擇

經不同的流動相篩選后發現，水-乙腈-磷酸溶液（體積比為46.7︰53.15︰0.15）為流動相時，對甲苯磺酸出峰情況比較理想。

2.2 檢測波長的選擇

經紫外波長掃描發現對甲苯磺酸在254 nm處有最大吸收峰，所以本研究選擇254 nm為檢測波長。 在選定的色譜條件下，對甲苯磺酸的色譜圖見圖2。對甲苯磺酸的保留時間為2.808 min。

圖2 對甲苯磺酸標準樣品的高效液相色譜圖Fig 2 High performance liquid chromatography of p-toluenesulfonic acid Standard Sample

2.3 線性范圍及檢出限

以不同質量濃度的對甲苯磺酸標準溶液 10 μ L分別進樣，測定其峰面積。以峰面積y對其質量濃度x (mg/L) 做線性回歸,回歸方程為y = 42 081.11 x + 4 136.39，r = 0.999。結果表明質量濃度為22.62~362.00 mg/L時具有良好的線性關系。以3倍信噪比計，測得方法的最低檢出限為0.01 mg/L。

3 結 論

本文采用高效液相色譜法測定對甲苯磺酸，該方法具有快速、簡便、準確等特點，適用于企業對對甲苯磺酸產品的質量控制。

[1] 王曉立，田桂芝，盂兆海．合成高純對甲苯磺酸新工藝[J]. 當代化工，2002(6)：206-208．

[2] 崔秀霞，韓建新，王靜，等．以對甲苯磺酸為催化劑合成羥基二氫雙環戊二烯[J]. 化工中間體，2010(5)：42-45．

[3] 朱愛玲，俞善信．固體酸催化合成丁二酸二乙酯研究進展[J].精細與專用化學品，2010，18(5)：37-39．

[4] 楊光，王雷波.碳基對甲苯磺酸催化劑在烷基化反應中的研究[J].當代化工，2010，39（1）：55-57.

[5] 馬宏勛，董金龍．微波輻射下合成庚酸乙酯[J].應用化工，2010，39(3)：417-419．

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Analysis of p-toluenesulfonic Acid by HPLC

ZONG Qian-shou1,2, FENG Ming-hong3, WANG Hong-liang3, MIAO Cheng-ping1,2, WU Jian-yi1,2*
(1. Department of biology and chemical Engineering, Jiaxing University, Jiaxing Zhejiang 314001, China;2. Key Laboratory of Chemical Cleaning Technology, Jiaxing City，Jiaxing Zhejiang 314001, China;3. Jiahua Group Co., Ltd., Jiaxing Zhejiang 314201, China)

A high perfoemance liquid chromatographic method was developed for determination of p-toluenesulfonic acid. The chromatographic analysis was carried out using a ODS column at 30 ℃ and wateracetonitrile - phosphoric acid solution (volume ratio 46.7︰53.15︰0.15) as the mobile phase at a flow rate of 0.8 mL/min and UV detection at 254 nm. The experimental results show that the peak area and mass concentration of the p-toluenesulfonic acid have a good linear relationship in the range of 1.332~2.756 mg/L (r=0.999 94 ).

p-Toluenesulfonic acid; High performance liquid chromatography

TQ 450.7

A

1671-0460（2011）01-0104-02

CNKI:21-1457/TQ.20101116.1001.004 網絡出版時間：2010-11-16 10:01

http://www.cnki.net/kcms/detail/21.1457.tq.20101116.1001.004.html

嘉興市科技局課題（項目編號：2009AY1012）

2010-09-15

宗乾收（1978-），男，江蘇徐州人，副教授，博士，2006年畢業于中科院化學所有機化學專業，研究方向：從有機合成和超分子化學研究。E-mail：zongqs@iccas.ac.cn，電話：0573-83643841。