Gas chromatography characterisation of monoesters of dicarboxylic acids

Abstract

Эфиры дикарбоновых кислот широко применяются в промышленности. Однако такие соединения этого класса как моноэфиры дикарбоновых кислот до последнего времени ос-та¬вались практически не охарактеризованными аналитическими параметрами, что приво-дит к ошибкам их хроматографической и хромато-масс-спектрометрической идентифика-ции. Для устранения подобных ошибок и для более надежной их идентификации такие эф謬ры должны быть охарактеризованы индексами удерживания на стандартной неполяр-ной неподвижной фазе и стандартными масс-спектрами. В работе рассмотрены монозамещенные эфиры 1,2-бензолдикарбоновой (фталевой) и цис-бутендиовой (малеиновой) кислот; в качестве основного аналитического метода выб-рали хромато-масс-спектрометрию. Поскольку масс-спектры моно- и диэфиров фталевой кислоты характеризуются значительным сходством, их идентификация возможна только с использованием газохроматографических индексов удерживания. Показано, что одним из наиболее информативных способов интерпретации индексов удерживания является сопо-с¬тавление индексов моноэфиров с данными для лучше изученных диэфиров; вычислены па¬раметры соответствующих уравнений линейной регрессии. Эта зависимость может быть использована для проверки впервые полученных результатов, а также для оценки ин¬дексов удерживания ранее не изученных соединений. Поскольку фталаты содержат хромофорную группу, для их определения также можно использовать высокоэффективную жидкостную хроматогра¬фию с УФ-детектированием. В таких условиях установлены индексы удерживания серии моноэфиров фталевой кислоты. В данной работе впервые было обнаружено, что моноалкилфталаты термически неста-би¬ль¬ны и в условиях газо¬хро¬ма¬то¬графического разделения разлагаются с образованием фталевого ангидрида. Такая нестабильность оказывается главной причиной искажений масс-спектров этих соединений и позволяет объяснить более высокую токсичность моно-замещенных фталатов по сравнению с дизамещенными аналогами.

Esters of dicarboxylic acids are widely used in industry. However, such compounds like monoesters of dicarboxylic acids remained not to be characterized by analytical parameters until present. It leads to the errors in their chromatographic and GC-MS identification. To avoid such errors and for providing more reliable identification these esters should be characterized by retention indices on standard non-polar stationary phases and standard EI mass spectra. The monosubstituted esters of benzene-1,2-dicarboxylic (phthalic) and cis-butenedioic (maleic) acids are considered, gas chromatography-mass spectrometry was chosen as the principal analytical method. So far as mass spectra of phthalic acid mono- and diesters are rather similar, their identification appears to be possible only with the using the retention indices. One of the most informative ways of retention indices interpretation seems to be the comparison of indices of mono-esters with data for diesters; the parameters of corresponding linear regression equations are determined. This dependence can be used for verification of newly determined RI values, as well as for RI evaluation for compounds characterized for the first time using the data for disubstituted analogues. So far as contain chromophores, these compounds can be determined using HPLC with UV-detection. The indices of the series of monoalkyl phthalates have been determined in such conditions. It was revealed first time that monoalkyl phthalates are thermally unstable compounds and can decompose at the conditions of GC-analysis. This instability appears to be the main reason of the distortions of their mass spectra. Besides that it allows explaining the higher toxicity of monosubstituted esters of phthalic acid comparing with that of di-substituted analogues.