N-氯甲酰基-N-4-（三氟甲氧基）苯基氨基甲酸甲酯超高效液相色谱分析方法

摘要

本发明涉及化工分析技术领域，具体涉及一种N‑氯甲酰基‑N‑[4‑(三氟甲氧基)苯基]氨基甲酸甲酯超高效液相色谱分析方法，(1)配制浓度范围为0.5‑2g/L的标准品溶液和待测样品溶液；(2)检测波长设定至210nm，仪器基线稳定后按标准品、待测样品、待测样品、标准品的顺序依次进样，分别计算标准品溶液、待测样品溶液的峰面积平均值；(3)按照外标法公式计算待测样品中N‑氯甲酰基‑N‑[4‑(三氟甲氧基)苯基]氨基甲酸甲酯含量。本发明分析方法填补了现有技术的空白，专属性强，精密度好，回收率高，可信度高，重复性好，特别适用于化工生产过程的质量控制。

说明书

技术领域

本发明涉及化工分析技术领域，具体涉及一种N-氯甲酰基-N-[4-(三氟甲氧基)苯基]氨基甲酸甲酯超高效液相色谱分析方法。

背景技术

茚虫威是美国杜邦公司研发的一种新型、高效、低毒噁二嗪类杀虫剂，由于其独特的作用机制，市场前景广阔。

N-氯甲酰基-N-[4-(三氟甲氧基)苯基]氨基甲酸甲酯是合成茚虫威的关键中间体，因其含有的氯甲酰基中的氯原子有吸电子效应，性质相对比较活泼，会发生水解、酯化等反应，而高效液相色谱法绝大多数都会使用水作为流动相，因此一般不考虑使用高效液相色谱法分析该物质。当前的检测方法一般采用气相色谱归一化法检测，或者气相色谱内标法进行定量检测。中国发明专利CN201210539617.1“一种N-氯甲酰基-N-[4-(三氟甲氧基)苯基]氨基甲酸甲酯含量分析方法”，提供一种以邻苯二甲酸二乙酯为内标物、借助毛细管色谱柱和氢火焰离子化检测器测试的气相色谱分析方法，虽然内标法规避了面积归一化法中无机盐及水分等对含量检测的影响，但配制内标溶液及准确移取内标液的体积等操作使分析过程更为繁琐，分析周期较长。

液相色谱的紫外检测器和气相色谱的氢火焰离子化检测器相比，不破坏样品，不需要通过高温将样品汽化，因此稳定性更高。且随着小粒径、超高效液相色谱柱的应用，液相色谱法可以短时间完成分析，优势显著。

基于此，提供一种使用超高效液相色谱法快速稳定检测N-氯甲酰基-N-[4-(三氟甲氧基) 苯基]氨基甲酸甲酯含量的分析方法，对于保证茚虫威生产具有重要作用和现实意义。

发明内容

针对气相检测法分析N-氯甲酰基-N-[4-(三氟甲氧基)苯基]氨基甲酸甲酯含量周期较长的技术问题，本发明提供一种N-氯甲酰基-N-[4-(三氟甲氧基)苯基]氨基甲酸甲酯超高效液相色谱分析方法，填补了现有技术的空白，专属性强，精密度好，回收率高，可信度高，重复性好，特别适用于化工生产过程的质量控制。

一种N-氯甲酰基-N-[4-(三氟甲氧基)苯基]氨基甲酸甲酯超高效液相色谱分析方法，包括如下步骤：

(1)用溶剂分别溶解标准品和待测样品，配制标准品溶液和待测样品溶液，标准品溶液和待测溶液的N-氯甲酰基-N-[4-(三氟甲氧基)苯基]氨基甲酸甲酯浓度范围为0.5-2g/L；

(2)将超高效液相色谱的检测波长设定至210nm，仪器基线稳定后按标准品、待测样品、待测样品、标准品的顺序依次进样，分别计算标准品溶液、待测样品溶液的N-氯甲酰基-N-[4- (三氟甲氧基)苯基]氨基甲酸甲酯峰面积平均值；

(3)按照外标法公式计算待测样品中N-氯甲酰基-N-[4-(三氟甲氧基)苯基]氨基甲酸甲酯含量，外标法公式为：

式中，

X

A

A

m

m

P

进一步的，步骤(1)使用乙腈溶解标准品和待测样品。乙腈的惰性较甲醇更好，使用乙腈作为溶剂，样品更稳定。

进一步的，步骤(2)使用C18反相色谱柱，色谱柱温度为30-40℃，流动相为乙腈和水的混合体系。30-40℃温度范围在色谱柱的使用温度范围内且易于控制，通过控制使色谱柱恒温保证了保留时间的稳定，提高了样品检测的重现性。

进一步的，步骤(2)色谱柱柱长为100mm，柱内径为3-4.6mm，粒径为1.8-2.7μm。

进一步的，步骤(2)流动相中乙腈与水的体积比为7-5：3-5，在该流动相比例范围内，既能保证标准样品和样品总体上机时间小于10min，又能保证和溶剂以及杂质的分离度。

进一步的，步骤(2)流动相的流速为1.0-1.5mL/min。流速<1.0mL/min，分析时间增加，且会造成色谱峰展宽；流速>1.5mL/min，虽然对分离不会造成较大影响，但是会造成色谱仪系统压力过高。

进一步的，步骤(2)每次进样的样品体积为5μL。

进一步的，步骤(2)具体为：

使用C18反相色谱柱，色谱柱柱长为100mm，柱内径为3mm，粒径为2.7μm，色谱柱温度为40℃，流动相为体积比6：4的乙腈和水的混合体系，流动相流速为1.5mL/min，将超高效液相色谱的检测波长设定至210nm，仪器基线稳定后按标准品、待测样品、待测样品、标准品的顺序依次进样，每次进样的样品体积为5μL，分别计算标准品溶液、待测样品溶液的 N-氯甲酰基-N-[4-(三氟甲氧基)苯基]氨基甲酸甲酯峰面积平均值。

2.7μm粒径色谱柱是目前商用超高效液相色谱柱中最常用的型号，该型号的超高效色谱柱，较常规的4μm、5μm粒径的色谱柱，理论塔板数更高，分离度更好；常规液相色谱柱柱长通常为150mm以上，小粒径的液相色谱柱则通常为100mm以下，且内径也更细，因此柱体积较常规液相色谱柱小，相同检测条件下，柱体积小的色谱柱死时间更短，对缩短检测时间尤其重要；小体积的色谱柱得到的色谱峰面积更高，检测灵敏度也更高。如果选择粒径更小的色谱柱，色谱柱的压力会显著升高，对设备要求也更高。

本发明的有益效果在于，

本发明提供的一种全新的检测N-氯甲酰基-N-[4-(三氟甲氧基)苯基]氨基甲酸甲酯的质量分数的方法，填补了相应领域现有技术的空白，N-氯甲酰基-N-[4-(三氟甲氧基)苯基]氨基甲酸甲酯含有氯甲酰基团，性质相对比较活泼，但使用本发明方法分析时，N-氯甲酰基-N-[4- (三氟甲氧基)苯基]氨基甲酸甲酯不会水解；

限定溶液浓度为0.5-2g/L，在该浓度范围内，标准样品和样品可以直接称量到容量瓶中，不需要进行转移和稀释等操作，简化了操作，节约了分析时间；

限定检测波长为210nm，在该波长范围内，N-氯甲酰基-N-[4-(三氟甲氧基)苯基]氨基甲酸甲酯有较好的紫外吸收，且通过验证，该波长下样品的线性范围更宽、峰面积大小适宜、吸收稳定，有利于检测精度和稳定性的提高；

所检测的N-氯甲酰基-N-[4-(三氟甲氧基)苯基]氨基甲酸甲酯质量分数稳定准确，可实现杂质、待检测位置、溶剂峰分离完全，色谱峰形好，保留时间稳定，积分计算结果准确、重复性好，所得结果可信度高，通过线性验证该方法线性范围广，采用单标准比较法就可以对含量进行准确分析，不需要做多点校正曲线；

本发明操作相对其他检测方法更为简单快捷，仅需要称量标准品和样品，然后溶解定容即可上机操作，不需要配制和移取内标溶液，使用超高效液相色谱和小粒径的色谱柱，分时时间短，标准品和样品的单次上机运行时间能控制在2min左右，仅需10min左右的时间就能完成样品和标准品的上机操作，极大程度的缩短了分析时间，特别适用于过程控制的检测；

综上所述，本发明分析方法既保证了检测结果的准确性，又保证了检测结果的及时性，为茚虫威的生产提供了有力的数据支持。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是实施例1中标准品溶液的色谱图；

图2是实施例1中待测样品溶液的色谱图；

图3是实施例2中标准品溶液的色谱图；

图4是实施例2中待测样品溶液的色谱图；

图5是实施例3中标准品溶液的色谱图；

图6是实施例3中待测样品溶液的色谱图；

图7是实施例3中乙酸甲酯的乙腈溶液色谱图；

图8是对比例1中待测样品甲醇溶液放置2h的色谱图；

图9是对比例1中待测样品甲醇溶液放置2h产生杂质的质谱图；

图10是试验例4中的线性关系图；

图11是对比例2中N-氯甲酰基-N-[4-(三氟甲氧基)苯基]氨基甲酸甲酯的紫外光谱图；

图12是对比例2中以195nm为检测波长的线性关系图；

图13是对比例2中以220nm为检测波长的线性关系图；

其中图1-8中，横坐标代表时间，纵坐标代表吸光度；图9中，横坐标代表荷质比，纵坐标代表丰度；图10、12、13中，横坐标代表标准品溶液浓度(单位为g/L)，纵坐标代表平均峰面积；图11中，横坐标代表波长，纵坐标代表吸光度。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

实施例1

某批次的N-氯甲酰基-N-[4-(三氟甲氧基)苯基]氨基甲酸甲酯样品，对其进行含量分析分析，方法包括如下步骤：

(1)准确称取N-氯甲酰基-N-[4-(三氟甲氧基)苯基]氨基甲酸甲酯标准品0.0496g，置于50mL容量瓶中，加45mL乙腈，振荡溶解后，用乙腈稀释至刻度，得到标准品溶液备用，标准品中N-氯甲酰基-N-[4-(三氟甲氧基)苯基]氨基甲酸甲酯的质量分数P

准确称取待测样品0.0541g，置于50mL容量瓶中，加45mL乙腈，振荡溶解后，用乙腈稀释至刻度，得到待测样品溶液备用；

(2)采用超高效液相色谱仪，色谱柱为EC-C18反相色谱柱，色谱柱的柱长为100mm，柱内径为3.0mm，柱粒径为2.7μm；色谱柱的温度为40℃；流动相为体积比6：4的乙腈和水的混合体系；流动相的流速为1.5mL/min；检测波长设定为210nm；

仪器基线稳定后按标准品、待测样品、待测样品、标准品的顺序依次进样，每次进样的样品体积为5μL，分别计算标准品溶液、待测样品溶液的N-氯甲酰基-N-[4-(三氟甲氧基) 苯基]氨基甲酸甲酯峰面积平均值，检测图谱如图1、图2所示，图1中1.120min位置对应标准品中N-氯甲酰基-N-[4-(三氟甲氧基)苯基]氨基甲酸甲酯色谱峰，图2中1.123min位置对应待测样品中N-氯甲酰基-N-[4-(三氟甲氧基)苯基]氨基甲酸甲酯的色谱峰；检测数据如下表1所示：

表1实施例1检测结果

(3)按照外标法公式对待测样品中N-氯甲酰基-N-[4-(三氟甲氧基)苯基]氨基甲酸甲酯的质量分数进行计算，外标法公式如下，

式中，

X

A

A

m

m

P

计算得到待测样品中N-氯甲酰基-N-[4-(三氟甲氧基)苯基]氨基甲酸甲酯的质量分数为 99.3％。

实施例2

某批次的N-氯甲酰基-N-[4-(三氟甲氧基)苯基]氨基甲酸甲酯样品，对其进行含量分析分析，方法包括如下步骤：

(1)准确称取N-氯甲酰基-N-[4-(三氟甲氧基)苯基]氨基甲酸甲酯标准品0.0385g，置于50mL容量瓶中，加45mL乙腈，振荡溶解后，用乙腈稀释至刻度，得到标准品溶液备用，标准品中N-氯甲酰基-N-[4-(三氟甲氧基)苯基]氨基甲酸甲酯的质量分数P

准确称取待测样品0.0407g，置于50mL容量瓶中，加45mL乙腈，振荡溶解后，用乙腈稀释至刻度，得到待测样品溶液备用；

(2)采用高效液相色谱仪，色谱柱为HPH-C18反相色谱柱，色谱柱的柱长为100mm，柱内径为3.0mm，柱粒径为2.7μm；色谱柱的温度为35℃；流动相为体积比7：3的乙腈和水的混合体系；流动相的流速为1.0mL/min；检测波长设定为210nm；

仪器基线稳定后按标准品、待测样品、待测样品、标准品的顺序依次进样，每次进样的样品体积为5μL，分别计算标准品溶液、待测样品溶液的N-氯甲酰基-N-[4-(三氟甲氧基) 苯基]氨基甲酸甲酯峰面积平均值，检测图谱如图3、图4所示，图3中1.252min位置对应标准品中N-氯甲酰基-N-[4-(三氟甲氧基)苯基]氨基甲酸甲酯色谱峰，图4中1.256min位置对应待测样品中N-氯甲酰基-N-[4-(三氟甲氧基)苯基]氨基甲酸甲酯的色谱峰；检测数据如下表2所示：

表2实施例2检测结果

(3)按照外标法公式对待测样品中N-氯甲酰基-N-[4-(三氟甲氧基)苯基]氨基甲酸甲酯的质量分数进行计算，外标法公式同实施例1，计算得到待测样品中N-氯甲酰基-N-[4-(三氟甲氧基)苯基]氨基甲酸甲酯的质量分数为98.3％。

实施例3

小试研发过程中，将N-氯甲酰基-N-[4-(三氟甲氧基)苯基]氨基甲酸甲酯配制成溶液乙酸甲酯溶液进行茚虫威的合成反应，对配制的乙酸甲酯溶液进行N-氯甲酰基-N-[4-(三氟甲氧基)苯基]氨基甲酸甲酯含量检测，方法包括如下步骤：

(1)准确称取N-氯甲酰基-N-[4-(三氟甲氧基)苯基]氨基甲酸甲酯标准品0.0425g，置于50mL容量瓶中，加45mL乙腈，振荡溶解后，用乙腈稀释至刻度，得到标准品溶液备用，标准品中N-氯甲酰基-N-[4-(三氟甲氧基)苯基]氨基甲酸甲酯的质量分数P

准确称取待测样品0.1156g，置于50mL容量瓶中，加45mL乙腈，振荡溶解后，用乙腈稀释至刻度，得到待测样品溶液备用；

(2)采用高效液相色谱仪带二极管阵列检测器，色谱柱为EC-C18反相色谱柱，色谱柱的柱长为100mm，柱内径为3.0mm，柱粒径为1.8μm；色谱柱的温度为30℃；流动相为体积比5：5的乙腈和水的混合体系；流动相的流速为1.5mL/min；检测波长设定为210nm；

仪器基线稳定后按标准品、待测样品、标准品、待测样品的顺序依次进样，每次进样的样品体积为5μL，分别计算标准品溶液、待测样品溶液的N-氯甲酰基-N-[4-(三氟甲氧基) 苯基]氨基甲酸甲酯峰面积平均值，检测图谱如图5、图6所示，图5中2.037min位置对应标准品中N-氯甲酰基-N-[4-(三氟甲氧基)苯基]氨基甲酸甲酯色谱峰，图6中2.042min位置对应待测样品中N-氯甲酰基-N-[4-(三氟甲氧基)苯基]氨基甲酸甲酯的色谱峰；检测数据如下表3所示：

表3实施例3检测结果

(3)按照外标法公式对待测样品中N-氯甲酰基-N-[4-(三氟甲氧基)苯基]氨基甲酸甲酯的质量分数进行计算，外标法公式同实施例1，计算得到待测样品中N-氯甲酰基-N-[4-(三氟甲氧基)苯基]氨基甲酸甲酯的质量分数为35.5％。

为了验证乙酸甲酯中没有和N-氯甲酰基-N-[4-(三氟甲氧基)苯基]氨基甲酸甲酯出峰位置一致的杂质色谱峰，将乙酸甲酯配制成2mg/mL乙腈溶液进行分析，进而确认方法的可行性，检测图谱如图7所示，图7在2.0min附近无色谱峰，证明乙酸甲酯不会对检测造成干扰。

试验例1稳定性试验

因为N-氯甲酰基-N-[4-(三氟甲氧基)苯基]氨基甲酸甲酯含有酰氯基团，性质相对活泼，为验证其在溶剂和流动相中的稳定性，取实施例1中标准溶液为考察对象，室温下每间隔一定时间分析一次，共分析6次，并同时记录峰面积，分析条件同实施例1。结果如下表4所示，色谱峰的保留时间稳定，比较峰面积得到，RSD<1％，表明本发明分析方法稳定性良好。

表4稳定性试验结果

对比例1

称取实施例1样品约52.5mg，置于50mL容量瓶中，加45mL甲醇，振荡溶解后，用甲醇稀释至刻度，室温下每间隔一定时间分析一次，共分析6次，并同时记录峰面积，考察峰面积的稳定性，色谱操作条件同试验例1。结果如下表5所示，虽然色谱峰的保留时间稳定，但是不同于验证例1的是，比较峰面积发现，在0-1h之间色谱峰面积比较稳定，但是2h以后色谱峰面积有明显降低的趋势。图8为放置2h后分析的样品液相色谱图，在1.400min多出一个杂质峰，图9为杂质峰质谱图，分析杂质结构为N-氯甲酰基-N-[4-(三氟甲氧基)苯基]氨基甲酸甲酯中的氯甲酰基中的氯被甲氧基取代的产物峰，说明样品在甲醇中放置一段时间后和甲醇发生了酯化反应。

表5样品在甲醇中的稳定性试验结果

通过对比试验例1和对比例1的数据发现，N-氯甲酰基-N-[4-(三氟甲氧基)苯基]氨基甲酸甲酯在乙腈中的稳定性更好，因此选择使用乙腈作为溶剂更加合适。

试验例2精密度试验

取实施例2的N-氯甲酰基-N-[4-(三氟甲氧基)苯基]氨基甲酸甲酯样品为考察对象，称取标准品0.0385g和五个平行待测样品，分别置于50mL容量瓶中，加45mL乙腈振荡溶解后，用乙腈稀释至刻度，配制标准品溶液和待测样品溶液，按照标准品溶液、待测样品溶液、待测样品、标准品溶液溶液的顺序分别进样，并计算五个平行待测样品中N-氯甲酰基-N-[4-(三氟甲氧基)苯基]氨基甲酸甲酯的质量分数，分析条件同实施例2。结果如下表6所示，比较 N-氯甲酰基-N-[4-(三氟甲氧基)苯基]氨基甲酸甲酯的质量分数得到，RSD小于1％，表明本发明所述的分析方法精密度良好。

表6精密度试验结果

试验例3回收率试验

取实施例1中N-氯甲酰基-N-[4-(三氟甲氧基)苯基]氨基甲酸甲酯样品，准确配制成五个不同浓度的乙酸甲酯溶液，检测含量和理论含量对比进行回收率实验；

分析条件为：采用高效液相色谱仪带二极管阵列检测器，色谱柱为HPH-C18反相色谱柱，色谱柱的柱长为100mm，柱内径为3.0mm，柱粒径为1.8μm；色谱柱的温度为40℃；流动相为体积比5：5的乙腈和水的混合体系，流动相的流速为1.5mL/min；将高效液相色谱的检测波长设定为210nm；

仪器基线稳定后按标准品、待测样品、标准品、待测样品的顺序依次进样，每次进样的样品体积为5μL，分别计算标准品溶液、待测样品溶液的N-氯甲酰基-N-[4-(三氟甲氧基) 苯基]氨基甲酸甲酯峰面积平均值，结果如下表7所示，回收率均在99％-101％之间，平均回收率为99.6％，表明该实验回收率符合要求。

表7回收率试验结果

试验例4线性试验

称取一系列不同质量的标准品，分别置于50mL容量瓶中，加45mL乙腈振荡溶解后，用乙腈稀释至刻度，进样后考察峰面积和溶液浓度的关系，分析条件同实施例1。结果如下表8及图10所示，相关系数为1.00，表明本发明提供的分析方法线性符合要求。

表8线性试验结果

对比例2

通过液相色谱二极管阵列检测器扫描N-氯甲酰基-N-[4-(三氟甲氧基)苯基]氨基甲酸甲酯的紫外光谱图，见图11，N-氯甲酰基-N-[4-(三氟甲氧基)苯基]氨基甲酸甲酯的λ

在试验例4条件下，分别在195nm和220nm波长下进行线性验证，结果如表9-10和图12-13所示。由表9及图11可以看出，由于195nm波长吸收较大，检测所得峰面积过大，最后两个浓度点明显不在线性范围内；由表10及图12可以看出，尽管在波长220nm下线性相关系数R

表9 195nm波长线性试验结果

表10 220nm波长线性试验结果

综合上述试验例1-4及对比例1-2可知，本发明所提供的N-氯甲酰基-N-[4-(三氟甲氧基) 苯基]氨基甲酸甲酯含量的分析方法准确性高，可操作性好，可以广泛的应用到N-氯甲酰基 -N-[4-(三氟甲氧基)苯基]氨基甲酸甲酯含量的分析检测中。

尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。