2-甲基-3-[4,5-二氫異噁唑]-4-甲磺酰基苯甲酸液相色譜分析

單芳,王慧,靳璐璐,劉盼盼,陳廣赟

(山東億盛實業股份有限公司,山東 濟寧 272211)

2-甲基-3-[4,5-二氫異噁唑]-4-甲磺酰基苯甲酸是合成苯唑草酮[1-3]的重要中間體。苯唑草酮是一種新型吡唑酮類苗后莖葉處理內吸傳導型除草劑。三酮類、HPPD抑制劑,具有內吸傳導作用,可以被植物的葉、根和莖吸收,苯唑草酮具有殺草譜廣、活性高、可混性強,以及對玉米和后茬作物安全等優點。關于苯唑草酮的生產工藝,目前國內外報道的方法主要有兩種,分別是CO插羰法[4]和羧基酰氯化成酯后重排法[5-6]。而羧基酰氯化成酯后重排法涉及到的重要中間體就是2-甲基-3-[4,5-二氫異噁唑]-4-甲磺酰基苯甲酸,在苯唑草酮的合成工藝中有對該中間體進行簡單概述,但對于它的分析化驗方法并未見公開報道,為找到合適的分析方法來滿足實驗進程,我們查閱大量資料并在多次實驗的基礎上,找到了給定的液相色譜分析的方法[7-8],本方法在對2-甲基-3-[4,5-二氫異噁唑]-4-甲磺酰基苯甲酸分析中起到了重要作用,本方法簡便、快速、準確、分離效果極佳。

1 實驗部分

1.1 試劑和溶液

乙腈:色譜純,天津市科密歐化學試劑有限公司;

磷酸:分析純,天津市科密歐化學試劑有限公司;

水:實驗室自制超純水;

2-甲基-3-[4,5-二氫異噁唑]-4-甲磺酰基苯甲酸標準品:≥98.0%,西安交大化學實驗室提供。

1.2 儀器

高效液相色譜儀:Primaide 1430 DAD紫外檢測器,日立儀器(大連)有限公司;

色譜工作站:Primaide色譜數據處理系統;

色譜柱:250 mm×4.6 mm(i.d)不銹鋼柱,內裝C18填充物,粒徑5 μm;

過濾器:濾膜孔徑0.45 μm;

微量進樣器:50 μL;

定量進樣管:5 μL;

超聲波清洗器。

1.3 色譜操作條件:

流動相:乙腈、磷酸水溶液(pH值=3)體積比為40∶60,然后經0.45 μm有機膜過濾超聲波脫氣10 min;流速:1.0 mL/min;

柱箱溫度:30 ℃ (溫差變化應不大于2 ℃);

檢測波長:270 nm;

進樣體積:30 μL;

保留時間:2-甲基-3-[4,5-二氫異噁唑]-4-甲磺酰基苯甲酸約為5.0 min。

標樣溶液高效液相色譜圖見圖1。

圖1 2-甲基-3-[4,5-二氫異噁唑]-4-甲磺酰基苯甲酸高效液相色譜圖

1.4 實驗方法

(1)2-甲基-3-[4,5-二氫異噁唑]-4-甲磺酰基苯甲酸標樣配制:準確稱取2-甲基-3-[4,5-二氫異噁唑]-4-甲磺酰基苯甲酸標樣0.05 g(精確至0.000 2 g)置于100 mL容量瓶中,用流動相溶解并稀釋至刻度,搖勻,過濾后備用。

(2)樣品溶液的配制:準確稱取含2-甲基-3-[4,5-二氫異噁唑]-4-甲磺酰基苯甲酸樣品0.05 g(精確至0.000 2 g)置于100 mL的容量瓶中,用流動相溶解并稀釋至刻度,搖勻,過濾后備用。

(3)分析測定:在上述操作條件下,待儀器基線穩定后,連續注入數針標樣溶液,直至相鄰兩針標樣溶液中2-甲基-3-[4,5-二氫異噁唑]-4-甲磺酰基苯甲酸面積相對變化不大于1.5%,按照標樣溶液、試樣溶液、試樣溶液、標樣溶液的順序進行測定。

1.5 計算

將測得的兩針試樣溶液以及試樣前后兩針標樣溶液中2-甲基-3-[4,5-二氫異噁唑]-4-甲磺酰基苯甲酸峰面積分別進行平均。試樣中2-甲基-3-[4,5-二氫異噁唑]-4-甲磺酰基苯甲酸的質量分數X(%)按下式計算:

式中:r1——標樣溶液中2-甲基-3-[4,5-二氫異噁唑]-4-甲磺酰基苯甲酸峰面積的平均值;

r2——試樣溶液中2-甲基-3-[4,5-二氫異噁唑]-4-甲磺酰基苯甲酸峰面積的平均值;

m1——標樣的質量,g;

m2——試樣的質量,g;

P——標樣中2-甲基-3-[4,5-二氫異噁唑]-4-甲磺酰基苯甲酸的質量分數,%。

2 結果與討論

2.1 吸收光譜曲線和檢測波長的選擇

取配比好的少量2-甲基-3-[4,5-二氫異噁唑]-4-甲磺酰基苯甲酸標樣,用流動相稀釋以后,用流動相作為參比,在220～400 nm波長范圍內,進行紫外掃描,得到其紫外吸收圖,如圖2,由曲線可知,2-甲基-3-[4,5-二氫異噁唑]-4-甲磺酰基苯甲酸在240 nm處有最大吸收波長,在270 nm處有較大吸收波長,但在240 nm波長處靈敏度高,稱樣量太小,后期不好操作,在270 nm波長下,干擾較少,峰形較好,能夠滿足分析的要求便于檢測,因此選擇270 nm為檢測波長。

圖2 2-甲基-3-[4,5-二氫異噁唑]-4-甲磺酰基苯甲酸吸收光譜曲線

2.2 流動相的選擇

在分析過程中,采用乙腈和水作為流動相,改變兩種物質的配比和pH值得到不同條件下的峰型,經觀察分析可知在圖3流動相的條件下分離度較差,在圖4流動相的條件下峰型不理想,在圖5流動相的條件下雜質峰分不開,在圖6流動相的條件下,有效成分能得到很好的分離,峰形對稱,基線平穩,保留時間適宜。因此選擇乙腈、磷酸水溶液(pH值=3)體積比為40∶60作為該產品分析的流動相。

圖3 2-甲基-3-[4,5-二氫異噁唑]-4-甲磺酰基苯甲酸在流動相為乙腈、磷酸水溶液(pH值=3)體積比為80∶20時的液相色譜圖

圖4 2-甲基-3-[4,5-二氫異噁唑]-4-甲磺酰基苯甲酸在流動相為乙腈、水體積比為60∶40時的液相色譜圖

圖5 2-甲基-3-[4,5-二氫異噁唑]-4-甲磺酰基苯甲酸在流動相為乙腈、磷酸水溶液(pH值=3)體積比為60∶40時的液相色譜圖

圖6 2-甲基-3-[4,5-二氫異噁唑]-4-甲磺酰基苯甲酸在流動相為乙腈、磷酸水溶液(pH值=3)體積比為40∶60時的液相色譜圖

2.3 線性范圍的測定

準確配制標準物的系列標準溶液,在本文所述的液相色譜條件下,稱0.037 8 g標樣定容到100 mL容量瓶中,然后分別移取0,200,400,600,800,1 000 μL用流動相稀釋到2 mL,得到濃度分別為0,0.037 8,0.075 6,0.113 4,0.151 2,0.189 0 mg/mL的系列標準溶液,每個標準溶液進樣一次,測得2-甲基-3-[4,5-二氫異噁唑]-4-甲磺酰基苯甲酸峰面積,并以峰面積為縱坐標,濃度為橫坐標作圖,濃度與峰面積如表1所示。由此得回歸直線方程,Y=5 279 508.692 4X+2 607.095 2,標準曲線如圖7,線性相關系數R2=0.999 9。

表1 質量濃度與峰面積數據

圖7 2-甲基-3-[4,5-二氫異噁唑]-4-甲磺酰基苯甲酸標準曲線圖

2.4 方法的精密度

對同一批2-甲基-3-[4,5-二氫異噁唑]-4-甲磺酰基苯甲酸樣品按本方法重復測定5次,測得數據如表2所示,其質量含量平均值為:98.6%,標準偏差為:0.28,變異系數為:0.28%,表明本方法精密度良好,適合2-甲基-3-[4,5-二氫異噁唑]-4-甲磺酰基苯甲酸的分析。

表2 精密度測定數據

2.5 方法的準確度

在本方法測得已知含量的樣品中,加入已知量的2-甲基-3-[4,5-二氫異噁唑]-4-甲磺酰基苯甲酸標準品,以相同方法進行測定,測定結果如表3所示,有測定結果表明,回收率在之間97.3%～98.5%,平均回收率為98.0%。

表3 方法的準確度測定數據

3 結論

經過大量試驗和多組驗證,建立了2-甲基-3-[4,5-二氫異噁唑]-4-甲磺酰基苯甲酸含量測定的高效液相色譜分析方法,從試驗數據來看,線性相關系數為0.999 9,標準偏差0.28,變異系數為0.28%,平均回收率為98.0%,結果表明,本方法適用于該產品質量控制和實驗室分析。