High-Performance Liquid Chromatography Stationary Phases Based on π–π Electron Interaction. Aminopropyl Silica Gels Modified with Metal Phthalocyanines

Mifune, Masaki; Shimomura, Yuki; Saito, Yutaka; Mori, Yoshihiro; Onoda, Midori; Iwado, Akimasa; Motohashi, Noriko; Haginaka, Jun

doi:10.1246/bcsj.71.1825

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“…Desta forma, as propriedades destas sílicas modificadas quimicamente sofreram alterações, que puderam ser exploradas em várias atividades acadêmicas ou tecnológicas. Assim, a sílica organofuncionalizada encontra principalmente aplicações como fase estacionária para cromatografia [18][19][20][21] ou suporte para materiais com propriedades catalíticas [22][23][24][25][26][27][28][29] . Uma destacada utilização consiste no uso da molécula imobilizada como agente sequestrante para metais, que será enfocado aqui.…”

Section: Figura 1 Esquema Dos Tipos De Grupos Silanóis Normalmente Eunclassified

O uso de sílica gel organofuncionalizada como agente sequestrante para metais

Airoldi¹,

Farias²

2000

Quím. Nova

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REVISÃO INTRODUÇÃOA sílica gel é um típico exemplo de polímero inorgânico que apresenta em sua composição grupos siloxanos, Si-O-Si, em seu interior e tem vasta população de grupos silanóis, Si-OH, cobrindo toda a sua superfície 1 . A desigual distribuição de densidade eletrônica nesses últimos grupos, faz com que os mesmos manifestem um comportamento ácido, que é conhecido como ácido de Brφnsted. Desta forma, os sítios ácidos são os responsáveis pelo controle da reatividade que ocorre na superfície da sílica. Estes centros ácidos se distribuem aleatoriamente na superfície e dependendo da maneira como os grupos silanóis encontram-se dispostos, são denominados como vicinais, isolados ou geminais 1 . Uma representação simples destes três tipos de silanóis pode ser vista na Figura 1. Várias são as formas estruturais sob as quais este polímero inorgânico pode ser isolado. Porém, a estishovita 2-4 é a única forma polimórfica não patogênica. para tal determinação, porém, o valor de 5,0 OH/nm 2 é considerado como uma constante físico-química da sílica 6 , cujo valor também foi confirmado bem recentemente por termogravimetria 7 . Uma representação esquemática da distribuição aleatória de grupos silanóis na superfície unitária pode ser vista na Figura 2.*e-mail airoldi@iqm.unicamp.br Figura 1. Esquema dos tipos de grupos silanóis normalmente encontrados na superfície da sílica gel. O átomo central é o silício, ligados aos grupos silanóis.A presença dos grupos silanóis na superfície da sílica 5 foi detectatada pela primeira vez em 1936. Desde então, muitos estudos foram desenvolvidos e de maneira crescente, com o intuito de se calcular o número destes grupos, representado por α OH , que normalmente é expresso por unidade de área superficial em nm 2 . Para tanto, várias foram as técnicas empregadas Como os sítios ácidos de Brφnsted 8 respondem pela reatividade da sílica, é desejável que os silanóis estejam livres de possíveis interações antes de se efetuar quaisquer reações. Neste sentido, uma operação importante consiste na ativação da superfície da sílica mediante aquecimento, a fim de retirar as moléculas de água fisissorvidas. Porém, cuidados devem ser tomados porque, temperaturas acima de 200°C, acarretam a condensação dos grupos silanóis, produzindo água, com consequente desidratação da sílica 9-13 , tornando-a assim pouco reativa. O processo de desidratação da superfície da sílica, resultando na formação de grupo siloxano é representado na Figura 3.

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Section: Figura 1 Esquema Dos Tipos De Grupos Silanóis Normalmente Eunclassified

O uso de sílica gel organofuncionalizada como agente sequestrante para metais

Airoldi¹,

Farias²

2000

Quím. Nova

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“…8,9) On the other hand, it has been reported that a silica-based M-PCS D column, wherein metal phthalocyanine sulfonic acid derivative (M-PCS) is immobilized on silica gels, and of which separation mechanism is principally based on the p-p interaction in a polar solvent (e.g., methanol-water system), is useful for separations of PAHs. [13][14][15][16] In the M-PCS D , metal phthalocyanine is immobilized on silica gels in a horizontal manner, and the immobilization makes greater planar recognition ability than that of the PYE column ® . 14,15) Generally, PAHs having many aromatic rings are slightly/poorly soluble in a polar solvent, and, therefore, PAHs are usually extracted with a non-polar eluent before applying to HPLC.…”

mentioning

confidence: 99%

HPLC Retention Behavior of Poly-Aromatic-Hydrocarbons on Aminopropyl Silica Gels Modified with Cu(II)- and Ni(II)-Phthalocyanine Derivatives in Non-polar Eluent

Akizawa

Kitamura

Yamane

et al. 2004

CHEMICAL & PHARMACEUTICAL BULLETIN

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were purchased from Aldrich, U.S.A. Phthalocyanine (H 2 -PC) was obtained from Tokyo Kasei, Japan. As a supports, Develosil NH 2 -5 ® (hereinafter, referred to as "Dev", Nomura Kagaku, Japan) which is a spherical aminopropyl silica gels (particle size, 5 mm; specific surface area, 350 m 2 /g; average pore size, 120 Å) was used. As an eluent, n-hexane for HPLC (Nacalai Tesque, Japan) was mainly used, and as a solvent for packing M-PCS D , slurry solvent A Conc. (Chemco Scientific, Japan) was used. The commercially available PYE ® column and NPE ® (nitro-phenylethyl silica gels) column (Nacalai Tesque, Japan) were used for comparison to elucidate the underlying separation mechanism of the M-PCS D column. M-PCS D ColumnsMetal-phthalocyanine tetrasulfonyl chloride (MPCSCl: MϭH 2 , Ni 2ϩ and Cu 2ϩ , see Fig. 1) was synthesized from H 2 -PC, Cu-PC and Ni-PC as described by Nadler et al.17) The resultant Ni-PCSCl (5.6 mg), Cu-PCSCl (5.6 mg) or H 2 -PCSCl (5.3 mg) was each dissolved in dioxane (150 ml), following the addition of Dev (1.5 g), and was refluxed for 2 h. After standing to cool, M-PCS D was separated by filtration, and washed with methanol (100 ml), dried thoroughly in vacuo over diphosphorous pentoxide. The M-PCS D column was then prepared by packing the obtained M-PCS D into a stainless-steel column (f4.6ϫ150 mm) for HPLC by a conventional slurry packing method. Throughout the process, the filtrate and the like were clear and colorless, and the absorption spectra thereof were free from characteristic absorption band(s) of M-PCSCls or M-PCSs. From these evidences, it was concluded that M-PCS was completely immobilized on silica gels. The amount of M-PCS immobilized was also estimated from the absorption spectrum of the initial M-PCS solution in dioxane.

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“…As for the Cu-PCS r column, the ∆RT increased remarkably with an increase in the ring number, indicating that the larger PAHs interacted more strongly with Cu-PCS, similarly to the case of the silica gel modified with Cu-phthalocyanine derivative. [1][2][3] This should be attributable to the interaction between π-electron clouds of Cu-PCS and PAHs.…”

Section: Separation Of Benzene and Polyaromatic Hydrocarbons (Pahs)mentioning

confidence: 99%

Separation of π-Electron-Rich Compounds by Using Anion-Exchange Resin Modified with Cu2+-Phthalocyanine Derivative as Stationary Phase for Chromatography

et al. 1999

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Recently, many HPLC stationary phases mainly based on π-π electron interaction (π-π interaction) have been developed for the separation of π-electron-rich compounds. Those include silica gels binding Cu 2+ -phthalocyanine 1-3 and In 3+ -porphine 4,5 and pyrene 6,7 derivatives. However, the preparation of such silica gels requires troublesome procedures 2,4,6 and the base silica gels for HPLC are relatively expensive. On the other hand, we have found that anionic metal-porphines are easily fastened on an ordinary anion-exchange resin through electrostatic and hydrophobic interactions. 8-13These facts led us to develop a stationary phase by modifying an anion-exchange resin with anionic Cu 2+ -phthalocyanine derivative (Cu-PCS r ), which would be prepared easily and cheaply. In the present paper, we would like to report briefly the utility of the resultant resin (hereinafter referred to as Cu-PCS r ) as a stationary phase for the separation of π-electron-rich compounds.

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High-Performance Liquid Chromatography Stationary Phases Based on π–π Electron Interaction. Aminopropyl Silica Gels Modified with Metal Phthalocyanines

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O uso de sílica gel organofuncionalizada como agente sequestrante para metais

O uso de sílica gel organofuncionalizada como agente sequestrante para metais

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Separation of π-Electron-Rich Compounds by Using Anion-Exchange Resin Modified with Cu2+-Phthalocyanine Derivative as Stationary Phase for Chromatography

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