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技術文章

默克乙腈在實驗室的應用

更新時間:2023-07-25 瀏覽次數:1726

  乙腈(CH3CN)是一種用途相當廣泛的有機化工原料,被廣泛的用作有機合成、醫藥、農藥、表面活性劑、染料等精細化學品的合成原料,以及薄層色譜、紙色譜、光譜、極譜和高效液相色譜(HPLC)的流動相溶劑,最近開始被用作DNA合成/提純溶劑、有機EL材料合成用溶劑、電子部件的清洗溶劑等,這些用途對乙腈的純度都有很高的要求。


  乙腈是常用的極性非質子溶劑。在無機化學中,乙腈被廣泛用作配體,它的簡稱是MeCN。例如乙腈配合物PdCl2(MeCN)2可由加熱聚合氯化鈀在乙腈中的懸濁液制取。由于乙腈介電常數較高,因此是一個廣受歡迎的循環伏安溶劑。

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  乙腈也是有機合成的一種二碳原料。它與lv化氰反應可以得到丙二腈。


  乙腈也作為流動相分離分子,常用于柱色譜和更現代的高效液相色譜。


  在核醫學領域,乙腈用于合成氟代脫氧葡萄糖等正電子類放射性藥品。在合成FDG的過程中,乙腈的蒸發可以帶走反應體系之中的水分;反應體系之中乙腈含量的多少,對于FDG的合成效率和藥品質量具有舉足輕重的影響;同時,乙腈還作為溶劑和反應體系的基質。


  此外,在FDG的常規質量檢驗工作中,還采用乙腈:水混合液(比如,85%v/v)作為薄層色譜分析的流動相。


  色譜里的乙腈特點:


  乙腈區別于其他HPLC溶劑的特性質(中等洗脫能力、強溶解能力、能夠得到明確的色譜峰、低粘度、相對于醇類和酯類有較低的UV吸收),使其成為常用的有機流動相組分。


  低UV背景吸收和優異的HPLC梯度洗脫基線,避免了鬼峰及錯誤結論


  低固體顆粒及揮發殘留,減少了色譜柱的污染及系統堵塞,使用前無需過慮


  低含水量,避免了正相色譜柱的失活


  優異的批次穩定性,更換批次時無需更改HPLC標準方法,高通量生產中降低了次品率


  乙腈vs甲醇


  乙腈和甲醇分別用同樣的比率與水混合時,乙腈的洗脫能力強。特別是混合比率低時,從kafei因和苯酚的洗脫來看,獲得同樣的保留時間,乙腈的比率,只需甲醇的比率的一半以下即可。


  首先,乙腈價格高,特別是HPLC級的價格很高,但為啥文獻中的條件,多用乙腈呢?


  1、吸光度。


  乙腈HPLC級吸光度值低。乙腈和甲醇的市銷HPLC級和優級的吸收光譜中,乙腈HPLC吸收最小(特別是在短波長上小)。所謂HPLC級是除去具有吸收UV的雜質,在規定的波長上吸光度限制在規格值以內。在UV檢測時,產生的噪聲小,因此在進行UV短波長上的高靈敏度分析時乙腈HPLC級最適宜。


  另外,在UV檢測中的梯度基線上也是乙腈HPLC級產生鬼峰少,雖然,其他與水相溶性高的有機溶劑有各種各樣,但很難能找到比乙腈HPLC級吸收更小的。另外,甲醇的HPLC級和優級,雖然所得的光譜相差不大,但是優級不能保證吸光度,有可能產生偏差,價格也相差不大,所以盡量使用HPLC級。


  2、壓力。


  根據有機溶劑的種類或混合比率的不同而異,水/乙腈,水/甲醇混合液的比率與輸液壓力的關系中,甲醇與水混合,壓力增高,而乙腈同樣與水混合壓力較低。所以,乙腈在同樣的流速下不在柱內增加多余的壓力。


  3、流動相的脫氣。


  乙腈類要注意混合溶劑的制備,在流動相瓶內進行時(等濃度系統),甲醇與水混合時發熱,多余的溶解空氣較易變為脫出氣泡(脫氣容易);而乙腈由于吸熱冷卻,隨著慢慢回到室溫,產生氣泡,所以要考慮脫氣(加溫攪拌,過濾膜,He脫氣等。


  4、分離(洗脫)的選擇性。


  乙腈和甲醇在分離的選擇性上不同。由于有機溶劑分子的化學性質(甲醇和乙醇是質子性,乙腈和四氫呋喃是非質子性)不同所致。因此,在用乙腈類不能獲得分離的選擇性,就試用甲醇類看看。


  5、峰形。


  像水楊酸化合物(在鄰位上具有羧基或甲氧基的苯酚化合物)等,用乙腈類時拖尾嚴重,用甲醇類可抑制。可是,一般情況下,聚合物類反相柱,與硅膠柱相比,更具有峰形寬的傾向,特別是用聚苯乙烯分析柱芳香族化合物時常見。這在流動相使用甲醇時非常明顯,而用乙腈時不明顯。為此,用聚合物類反相用柱時建議采用后者(乙腈類),這是因為乙腈使凝膠膨潤。


  6、洗脫能力。


  乙腈和甲醇分別用同樣的比率與水混合時,一般情況下,乙腈的洗脫能力強。特別是混合比率低時,從kafei因和苯酚的洗脫來看,獲得同樣的保留時間,乙腈的比率,只需甲醇的比率的一半以下即可。


  另一方面,有機溶劑100%或與此極接近時,從胡蘿卜素和膽甾醇來看,常常都是甲醇的洗脫能力強。混合比在50比1等較為特殊時,調制的誤差大,影響保留時間,或平衡化的時間長,乙腈遇到這種情況時,用甲醇的10比1混合代替乙腈,操作方便些。溶劑受溫度影響時,不采用容器定量,而采用重量的方法(考慮比重),可使混合比的誤差減小。


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