液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀用乙腈的提純方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及溶劑提純領(lǐng)域，特別涉及一種液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀用乙腈的提純方法。
【背景技術(shù)】
[0002]色譜-質(zhì)譜的在線聯(lián)用將色譜的分離能力與質(zhì)譜的定性功能結(jié)合起來，實現(xiàn)對復(fù)雜混合物更準(zhǔn)確的定量和定性分析。而且也簡化了樣品的前處理過程，使樣品分析更簡便。色譜-質(zhì)譜聯(lián)用包括氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用和液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用，液質(zhì)聯(lián)用與氣質(zhì)聯(lián)用互為補充，分析不同性質(zhì)的化合物。
[0003]液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀(liquidChromatograph Mass Spectrometer),簡稱LC-MS，是有機物分析市場中的高端儀器。液相色譜(LC)能夠有效的將有機物待測樣品中的有機物成分分離開，而質(zhì)譜(MS)能夠?qū)Ψ珠_的有機物逐個的分析，得到有機物分子量，結(jié)構(gòu)和濃度等信息。LC-MS是有機物分析實驗室，藥物、食品檢驗室，生產(chǎn)過程控制、質(zhì)檢等部門必不可少的分析工具。LC中需要用到流動相將有機物成分分離開，常用的流動相為甲醇、乙腈、水和它們不同比例的混合物。作為流動相的溶劑，純度越高，樣品中有機物分離效果越好，且純度高的溶劑可盡可能地避免因雜質(zhì)的存在導(dǎo)致的被測量物離子化不充分的現(xiàn)象，特別是金屬離子，在質(zhì)譜分析中與被測量物絡(luò)合，在質(zhì)譜中生產(chǎn)干擾峰，從而導(dǎo)致對分子量等參數(shù)的測定造成誤判，大大降低了液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀測量結(jié)果的精準(zhǔn)度。
[0004]乙腈作為一種性能優(yōu)良的溶劑，能溶解多種有機、無機和氣體物質(zhì)，但其提純十分困難。因為工業(yè)乙腈從石化產(chǎn)品制成，所以產(chǎn)品中含有加工過程中產(chǎn)生的許多有機雜質(zhì)如含碳碳雙鍵的雜環(huán)芳烴，它們的沸程與乙腈只有幾度之差，同時因為乙腈的化學(xué)特性，如高度的溶解能力以及能與很多有機物質(zhì)能形成共沸體系，盡管雜質(zhì)很微量，因為存在著很多共沸體系，即使使用非常優(yōu)秀的精餾設(shè)備，也很難去除上述雜質(zhì)。另一方面，傳統(tǒng)的乙腈提純工藝沒有專設(shè)去除金屬離子的工序，使得乙腈內(nèi)金屬離子雜質(zhì)含量較高。所以通過現(xiàn)有提純技術(shù)很難做到滿足液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀高純度要求的乙腈。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種可提高乙腈純度的液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀用乙腈的提純方法。
[0006]為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):
[0007]液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀用乙腈的提純方法，其特征在于，包括如下步驟:
[0008]a.取原料乙腈，向其中加入高錳酸鉀或過氧化物并攪拌，蒸餾出乙腈，去除原料乙腈中的不飽和烴雜質(zhì)如丙烯腈、乙酰胺等雜質(zhì)。其中，過氧化物包括但不限于過氧化氫。
[0009]b.將氧化處理后的乙腈通入裝有改性活性碳的吸附劑柱進行吸附處理，用于除去含碳碳雙鍵的不飽和有機化合物如雜環(huán)芳烴等。
[0010]c.將步驟b所得的乙腈通入裝有離子交換樹脂的吸附劑柱進行離子交換處理，去除醛類、金屬離子等雜質(zhì)，即得到純度> 99.99% (wt)的液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀用乙腈。
[0011]優(yōu)選地是，所述步驟a中，加入高錳酸鉀或過氧化物的同時，加入氫氧化鈉和氧化鈣，減緩高錳酸鉀的氧化性，同時中和氧化產(chǎn)生的酸性物質(zhì)，調(diào)節(jié)PH值在7?7.5范圍內(nèi)。
[0012]優(yōu)選地是，所述步驟a中，加入高錳酸鉀或過氧化物之前，向原料乙腈內(nèi)加入硫酸振蕩，生成硫酸酯類沉淀物，并在-30?20°C的環(huán)境下靜置，分層后棄去水層，并對有機層進行過濾，去除硫酸酯類沉淀，保留溶有乙腈的濾液。
[0013]優(yōu)選地是，所述步驟a中，加入高錳酸鉀或過氧化物之前，向原料乙腈內(nèi)加入活性碳，攪拌I?2小時，使原料乙腈附著在活性碳表面，增加高錳酸鉀或過氧化物與原料乙腈的接觸面積，提高氧化效率。
[0014]優(yōu)選地是，還包括步驟a入將向步驟a所得的乙腈內(nèi)加入還原劑并攪拌，蒸餾出乙腈；所述還原劑為氧化亞鐵或碳酸氫鈉。
[0015]優(yōu)選地是，所述步驟b中，改性活性碳為表面附著乙二胺四乙酸的活性碳。
[0016]優(yōu)選地是，所述步驟b中，將乙腈通入裝有改性活性碳的吸附劑柱之前，先將乙腈分別通入裝有氧化鋁的吸附劑柱和裝有硅膠的吸附劑柱，去除過氧化物類、芳香烴類和極性化合物類雜質(zhì)。
[0017]優(yōu)選地是，所述步驟c中，離子交換樹脂的表面附著有醇類化合物；所述醇類包括但不限于甲醇。
[0018]優(yōu)選地是，還包括步驟d，將吸附處理所得的乙腈進行精餾；精餾釜加熱溫度為100?140°C、釜中乙腈液體溫度85?90°C、蒸餾出液溫度為80?83°C、控制回流比10: I ?8。
[0019]本發(fā)明提供的液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀用乙腈的提純方法，通過高錳酸鉀氧化后，經(jīng)改性活性碳吸附及離子交換樹脂進行離子交換得到純度> 99.99% (wt)的乙腈，滿足液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀的高純度要求，使提純得到的乙腈能夠應(yīng)用于液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀領(lǐng)域，擴大了應(yīng)用范圍。本發(fā)明提供的提純方法，填補了國內(nèi)高純度乙腈的生產(chǎn)空白，降低了進口所需成本，同時減輕了受國外技術(shù)牽制的程度。本發(fā)明提供的提純方法還具有能耗低、生產(chǎn)過程簡便、運行穩(wěn)定、適用于工業(yè)化生產(chǎn)等優(yōu)點。
【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明進行詳細(xì)的描述:
[0021]實施例1
[0022]液相色譜-質(zhì)譜分析用乙腈的提純方法，其特征在于，包括如下步驟:
[0023]a.取原料乙腈，向其中加入硫酸振蕩，生成硫酸酯類沉淀物，并在_30°C的環(huán)境下靜置，分層后棄去水層，并對有機層進行過濾，去除硫酸酯類沉淀，保留濾液。緊接著向濾液內(nèi)加入活性碳，攪拌I小時。攪拌完成后加入高錳酸鉀進行氧化處理，去除不飽和烴雜質(zhì)如丙烯腈、乙酰胺等雜質(zhì)。加入高錳酸鉀的同時，加入氫氧化鈉和氧化鈣，減緩高錳酸鉀的氧化性，同時中和氧化產(chǎn)生的酸性物質(zhì)，調(diào)節(jié)pH值為7。氧化處理后，迅速蒸餾出乙腈。
[0024]a '.將向步驟a所得的乙腈內(nèi)加入還原劑氧化亞鐵并攪拌，蒸餾出乙腈。
[0025]b.將步驟a '蒸餾出的乙腈分別通入裝有氧化鋁的吸附劑柱、裝有硅膠的吸附劑柱和裝有表面附著有乙二胺四乙酸的改性活性碳的吸附劑柱進行吸附處理，用于除去氧化物類、芳香烴類、極性化合物類以及含碳碳雙鍵的不飽和有機化合物如雜環(huán)芳烴等雜質(zhì)。
[0026]c.將步驟b所得的乙腈通入裝有表面附著有甲醇的離子交換樹脂的吸附劑柱，去除醛類、金屬離子等雜質(zhì)。避免金屬離子在質(zhì)譜分析中與被測量物絡(luò)合而生產(chǎn)干擾峰，提高了液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀測量結(jié)果的精準(zhǔn)度。
[0027]d.將步驟c所得的乙腈進行精餾，精餾釜加熱溫度為100°C、釜中乙腈液體溫度85°C、蒸餾出液溫度為80°C、控制回流比10: I。精餾出液檢測合格后裝瓶，充氮氣保存，即得到純度> 99.99% (wt)的液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀用乙腈。
[0028]實施例2
[0029]液相色譜-質(zhì)譜分析用乙腈的提純方法，其特征在于，包括如下步驟:
[0030]a.取原料乙腈，向其中加入硫酸振蕩，生成硫酸酯類沉淀物，并在20°C的環(huán)境下靜置，分層后棄去水層，并對有機層進行過濾，去除硫酸酯類沉淀，保留濾液。緊接著向濾液內(nèi)加入活性碳，攪拌2小時。攪拌完成后加入高錳酸鉀進行氧化處理，去除不飽和烴雜質(zhì)如丙烯腈、乙酰胺等雜質(zhì)。加入高錳酸鉀的同時，加入氫氧化鈉和氧化鈣，減緩高錳酸鉀的氧化性，同時中和氧化產(chǎn)生的酸性物質(zhì)，調(diào)節(jié)PH值為7.5。氧化處理后，迅速蒸餾出乙腈。
[0031]a '.將向步驟a所得的乙腈內(nèi)加入還原劑氧化亞鐵并攪拌，蒸餾出乙腈。
[0032]b.將步驟a '蒸餾出的乙腈分別通入裝有氧化鋁的吸附劑柱、裝有硅膠的吸附劑柱和裝有表面附著有乙二胺四乙酸的改性活性碳的吸附劑柱進行吸附處理，用于除去氧化物類、芳香烴類、極性化合物類以及含碳碳雙鍵的不飽和有機化合物如雜環(huán)芳烴等雜質(zhì)。
[0033]c.將步驟b所得的乙腈通入裝有表面附著有甲醇的離子交換樹脂的吸附劑柱，去除醛類、金屬離子等雜質(zhì)。避免金屬離子在質(zhì)譜分析中與被測量物絡(luò)合而生產(chǎn)干擾峰，提高了液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀測量結(jié)果的精準(zhǔn)度。
[0034]d.將步驟c所得的乙腈進行精餾，精餾釜加熱溫度