王 利,陸雪芳,杜 輝
(南通江山農(nóng)藥化工股份有限公司,江蘇南通 226017)
近十年來含氟雜環(huán)農(nóng)藥得到迅速發(fā)展,已經(jīng)成為世界農(nóng)藥行業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)[1]。2,3-二氟-5氯吡啶是合成含氟類農(nóng)藥如炔草酯(Chodinafop-propargyl)的重要化工中間體[2-3]。其合成以2,3,5-三氟吡啶(TCP)為起始原料,以氟化鉀等為催化劑,在一定的溶劑和相轉(zhuǎn)移催化劑作用下,氟取代制備法[2]比較常用,而此種合成方法生成2種產(chǎn)物分別為2,3-二氟-5-氯吡啶和3,5-二氯-5-氟吡啶(以下簡稱單氟)。為了提高主要產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化率以及實(shí)現(xiàn)3,5-二氯-5-氟吡啶的回收套用,需對這2種產(chǎn)物進(jìn)行準(zhǔn)確定量。有關(guān)2,3-二氟-5-氯吡啶和單氟的液相色譜分析方法以及2種物質(zhì)采用相同條件同時(shí)分析的報(bào)道較少。本文采用C18反相色譜柱和紫外檢測器檢測到反應(yīng)液分離效果好,可簡便快速指導(dǎo)合成反應(yīng)。
2,3-二氟-5-氯吡啶標(biāo)準(zhǔn)品(純度98%)、單氟標(biāo)準(zhǔn)品(純度98.0%),阿拉丁試劑有限公司;乙腈(色譜純)、磷酸(色譜純),美國天地公司;反應(yīng)液(52%2,3二氟-5-氯吡啶+39%單氟),南通江山農(nóng)藥化工有限公司自制。
Agilent 1260Ⅱ高效液相色譜儀,配有二極管陣列檢測器(DAD)、G7129A自動(dòng)進(jìn)樣器、G7116A柱溫箱及色譜工作站、Zorbax XDB-C18色譜柱(4.6 mm×250 mm,5μm),美國安捷倫公司;超聲波清洗器,上海必能信超聲公司;METTLER TOLEDO XPE 205電子天平,美國梅特勒公司;UPW-30S超純水器,北京歷元儀器有限公司;0.45μm過濾器,天津津騰實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司。
流動(dòng)相和流速采用梯度洗脫(表1);酸性水為0.05%磷酸水溶液;檢測波長:254 nm;進(jìn)樣體積:10 μL;柱溫:室溫;2,3-二氟-5氯吡啶保留時(shí)間:9.3 min,單氟保留時(shí)間:10.1 min。2,3-二氟-5氯吡啶和單氟樣品標(biāo)樣色譜圖見圖1;試樣的高效液相色譜圖見圖2。
表1 梯度洗脫參數(shù)
圖1 2,3-二氟-5-氯吡啶和單氟標(biāo)樣液相色譜圖
圖2 2,3-二氟-5-氯吡啶和單氟試樣液相色譜圖
1.4.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制
分別稱取2,3-二氟-5-氯吡啶和單氟標(biāo)品約0.035和0.05 g(精確至0.000 02 g)于50 mL容量瓶中,用流動(dòng)相溶解,并定容至刻度,充分搖勻后備用。
1.4.2 試樣溶液配制
分別稱取0.07 g的2,3-二氟-5-氯吡啶和單氟試樣(精確至0.000 02 g)于50 mL容量瓶中,用流動(dòng)相溶解,并定容至刻度,充分搖勻后備用。
1.4.3 色譜測定
在1.3色譜條件下,待儀器穩(wěn)定后,按照標(biāo)樣溶液、試樣溶液、試樣溶液、標(biāo)樣溶液的順序進(jìn)行進(jìn)樣測定。
1.4.4 結(jié)果與計(jì)算
2,3-二氟-5-氯吡啶和單氟的質(zhì)量分?jǐn)?shù)按式(1)計(jì)算。
式中:A1、A2分別為標(biāo)樣溶液和試樣溶液中2,3-二氟-5-氯吡啶(單氟)峰面積的平均值,mAU·s;m1為2,3-二氟-5-氯吡啶(單氟)標(biāo)樣的質(zhì)量,g;m2為試樣的質(zhì)量,g;P為標(biāo)樣中2,3-二氟-5-氯吡啶(單氟)的質(zhì)量分?jǐn)?shù),%。
利用Agilent 1260高效液相色譜儀的光譜掃描功能,對用流動(dòng)相溶解的2,3-二氟-5-氯吡啶和單氟溶液進(jìn)行紫外波長掃描,發(fā)現(xiàn)在270 nm波長處均有最大吸收,而在254 nm處,2,3-二氟-5-氯吡啶和單氟的靈敏度也比較高,產(chǎn)品中各雜質(zhì)干擾較少且能夠滿足產(chǎn)品測定的要求,因此選擇254 nm作為本方法的檢測波長。
根據(jù)2,3-二氟-5-氯吡啶和單氟的性質(zhì)和試驗(yàn)表明,2,3-二氟-5-氯吡啶和單氟在乙腈中溶解性較好,同時(shí)也比較穩(wěn)定。通過調(diào)整不同比例的流動(dòng)相發(fā)現(xiàn),當(dāng)乙腈占比增加時(shí),2,3-二氟-5-氯吡啶出峰比較早,雖然縮短了分析時(shí)間,但雜質(zhì)沒得到有效分開,當(dāng)乙腈占比減少時(shí),2,3-二氟-5-氯吡啶的峰形明顯變寬,且保留時(shí)間變長。采用梯度洗脫時(shí),試樣中的有效成分和雜質(zhì)沒有重疊,分離完全,2,3-二氟-5-氯吡啶的保留時(shí)間約為9.3 min,單氟保留時(shí)間約為10.7 min,說明該方法能保證2,3-二氟-5-氯吡啶和單氟2個(gè)有效成分的保留時(shí)間比較適中。
依據(jù)上面的試驗(yàn)條件,分別配制5個(gè)不同濃度的2,3-二氟-5-氯吡啶和單氟混合標(biāo)準(zhǔn)溶液。2,3-二氟-5-氯吡啶的濃度范圍為0.35~1.05 mg/mL;單氟的質(zhì)量濃度范圍為0.5~1.5 mg/mL。按照1.3的操作條件測定峰面積與質(zhì)量濃度的線性關(guān)系(表2)。2,3-二氟-5-氯吡啶回歸方程為:y=3 604.1x+27.066,R2=0.999 6;單氟為y=2 428.2x+43.599,R2=0.999 5。R2值均大于0.999,說明該方法線性相關(guān)性好。
表2 分析方法的線性相關(guān)性測定結(jié)果
稱取一個(gè)2,3-二氟-5-氯吡啶和單氟反應(yīng)代表性試樣,在1.3條件下對該樣品進(jìn)行5次重復(fù)測定,測定結(jié)果見表3。2,3-二氟-5-氯吡啶和單氟標(biāo)準(zhǔn)偏差(SD)分別為0.18%和0.14%;變異系數(shù)(CV)分別為0.34%和0.36%。
表3 精密度試驗(yàn)測定結(jié)果
準(zhǔn)確稱取5個(gè)已知含量的2,3-二氟-5-氯吡啶和單氟試樣,同時(shí)加入一定量的2,3-二氟-5-氯吡啶和單氟標(biāo)準(zhǔn)品,按上述相同的色譜操作條件進(jìn)行加標(biāo)回收率的測定,測得2,3-二氟-5-氯吡啶和單氟的平均回收率分別為99.78%和99.80%,結(jié)果見表4。
表4 準(zhǔn)確度試驗(yàn)測定結(jié)果
試驗(yàn)結(jié)果表明,本方法線性關(guān)系好,具有良好的精密度和準(zhǔn)確度,一種方法可同時(shí)測定試樣中2,3-二氟-5-氯吡啶和單氟2種樣品,大大縮短了中間控制的分析時(shí)間,減少了分析成本。同時(shí),該方法能正確指導(dǎo)反應(yīng)歷程,提高了反應(yīng)收率,是合成2,3-二氟-5-氯吡啶的一種可行的分析方法。