一種對不穩定物質預處理用溶液組合物及其使用方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種對不穩定物質預處理用溶液組合物，以及該溶液組合物在各種氯代硅烷化合物的氣相色譜分析的預處理中的應用。
【背景技術】
[0002]氯硅烷類產品是一種用途非常廣泛的中間體，可用于制備多種偶聯劑(如苯基三甲氧基娃燒、~■苯基_■甲氧基娃燒等等)，也是制備有機娃橡月父和娃油的主要原料，這類材料已被列入工信部“新材料標準體系十二五規劃”，是具有巨大發展潛力的一類材料，未來該類材料將是標準化工作的一項重要內容。氯代硅烷類產品由于其中含有一個或多個直接連接到硅原子上的氯，比較活潑，遇水、遇潮濕空氣等都會分解，放出氯化氫，并形成硅羥基。而形成的硅羥基又與另一分子氯硅烷類化合物反應，進一步放出氯化氫并形成S1-O-Si鍵，是兩個分子結合起來。如果硅原子上連有兩個以上的氯原子，上述反應還可以進一步進行，形成三分子以上的多聚物。因此在生產過程中取樣、分析都比較困難。需要整個過程隔絕或盡可能減少水汽的接觸，這在潮濕的地區和季節是難以做到的。
[0003]現有技術中的相關的取樣分析過程就存在該問題。比如苯基三氯硅烷或甲基苯基二氯硅烷，在其含量測定中用直接色譜法，在其所附典型色譜圖中的第11號即為高沸物的峰，就屬于其主組分的上述二聚或三聚化合物。該化合物在裝置中的物料中并不存在，但是經過從裝置上取樣、到實驗室制樣，再到進色譜分析，在這些過程中就可能接觸到空氣中的潮氣，導致該高沸化合物的生成。該高沸化合物不但影響了分析的準確性，使分析的結果不能準確反應原物料的純度，同時在取樣、制樣、分析過程中，試樣接觸空氣中的潮氣分解后會產生氯化氫揮發在空氣中，對分析者造成一定傷害。
[0004]蔣可志等人在文章《甲基苯基氯硅烷和苯基三氯硅烷混合物的GC-MS分析》中提到了一種無水甲醇與氯硅烷混合醇解的分析方法，但該分析方法的預處理過程僅使用甲醇，存在諸多問題。如只解決分析問題，對于取樣制樣等過程的問題仍然得不到解決。另外只用甲醇作為預處理液，制樣之后進入氣相色譜的樣品中含有一定量氯化氫，一般氣相色譜使用者不希望氯化氫這類物質進入色譜系統，一方面會造成進樣系統及檢測系統一些金屬部件的腐蝕，損壞儀器，二是破壞柱子，造成柱子失效。當體系中的氯化氫量較大時，還會與甲醇反應形成氯甲烷，干擾色譜的出峰，可能會影響到分析結果。如果按一般想到的方法，加入堿或胺，將其中的氯化氫中和成鹽，這些鹽會部分溶解在甲醇中，在用微量注射器進樣時會堵塞注射器、或殘存在色譜汽化器中影響分析。
【發明內容】
[0005]為了解決現有技術中存在的問題，本發明的發明人經過深入地研究，發明了涉及一種溶液組合物的配方，對其中的中沸點烷烴或芳烴的含量進行了優選:使用本發明的溶液組合物可以做到整個取樣、制樣、分析過程都不受天氣、季節的影響，克服因潮濕的空氣對取樣、制樣、分析過程的影響，能夠分析出氯硅烷產品真正的組成情況。
[0006]本發明提供了一種溶液組合物，包括。
[0007]烷烴或芳烴:30?80%，優選40?70% ;低碳醇:5?30%，優選10?20% ;中分子量叔胺'2?20%，優選5?10% ;活化劑:0?5%。
[0008]在本發明的一個優選實施方式中，所述烷烴或芳烴選自沸點在50?180°C范圍的直鏈或支鏈的烷烴、環烷烴和芳烴中的至少一種。另外，如果所述溶液組合物中的烷烴或芳烴的含量過高，則其中的低碳醇和叔胺含量過少，溶液對氯硅烷的處理容量太少。如果含量太低，盡管處理容量加大，但形成的鹽會大量溶解在溶液中，不能解決用純甲醇為處理液時的問題。因此將本發明中烷烴或芳烴的含量控制在30?80體積％，優選40?70體積％。
[0009]在本發明的進一步的優選實施方式中，所述直鏈或支鏈的烷烴選自下列化合物中的至少一種:C5烷烴、C6烷烴、C7烷烴和C8烷烴。優選正戊烷、異戊烷、甲基戊烷、正己烷、異己烷、二甲基丁烷、正庚烷、甲基己烷、正辛烷、異辛烷和乙基辛烷中的至少一種。
[0010]在本發明的進一步的優選實施方式中，所述環烷烴選自環己烷、甲基環己烷和二甲基環己烷中的至少一種。
[0011]在本發明的進一步的優選實施方式中，所述芳烴選自單環芳烴、單環烷基芳烴和單環多烷基芳烴中的至少一種，優選自苯、甲苯、二甲苯和乙苯中的至少一種。
[0012]在本發明的一個優選實施方式中，所述低碳醇選自甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、正丁醇和異丁醇中的至少一種，優選甲醇和/或乙醇。
[0013]在本發明的一個優選實施方式中，所述叔胺選自分子量在70?185范圍內的脂肪族叔胺，優選以下化合物中的至少一種:三乙胺、N-甲基二乙胺、N, N-二甲基乙胺、三正丙胺、三異丙胺、N，N- 二甲基正丙胺、N，N- 二甲基異丙胺、三正丁胺、三異丁胺、N，N- 二甲基正丁胺、N，N- 二甲基異丁胺。同時本發明對該溶液組合物中的叔胺類化合物的含量進行了優選，叔胺類化合物過少，不能完全迅速中和生成的氯化氫，而過多會影響鹽的析出程度。當叔胺的含量為2?20體積％，優選5?10體積％時，能夠達到很好的效果。
[0014]由于位阻大、活性差的氯硅烷類化合物與低碳醇的反應速度較慢，加入活化劑后會顯著增加反應速度。在本發明的一個優選實施方式中，加入的活化劑選自吡啶、甲基吡啶和乙基吡啶中的至少一種。
[0015]本發明還提供了一種所述溶液組合物的使用方法，包括對不穩定物質進行取樣并置于所述溶液組合物中配置得到色譜分析樣品，然后對所述色譜分析樣品進行色譜分析。
[0016]在本發明的一個優選實施方式中，所述取樣的過程包括使用一種取樣器，所述取樣器包括分別連接于三通考克的注射器、取樣管和取樣瓶，其中三通考克能夠將注射器、取樣管和取樣瓶中的任意兩者連通；
[0017]所述取樣的過程包括:首先控制三通考克使得注射器與取樣管連通，并關閉注射器與取樣瓶之間的聯通，將所述不穩定物質通過取樣管進入注射器中；然后調節三通考克以關閉注射器與取樣管之間的連通，并使得注射器與取樣瓶之間連通，然后將注射器中的不穩定物質注入預先裝有所述溶液組合物的取樣瓶中，如此得到穩定樣品。
[0018]在本發明的一個優選實施方式中，所述不穩定物質為氯硅烷類、氟硅烷類或氨基硅烷類。
[0019]本發明的取樣器是為避免取樣過程中對樣品的污染而特別設計。
[0020]具體的使用方法為，將本發明的溶液預先裝入取樣瓶中，取樣瓶與溶液的量由使用者自己根據具體情況確定。將塑料軟管插入要取樣的包裝容器的合適位置，將三通考克放在塑料軟管只與注射器相通的位置，吸入合適量的產品(一般要大大多于要注入取樣瓶的量)，然后將三通考克轉到取樣瓶只與注射器相通的位置，將預定量的樣品注入取樣瓶即可。只要操作得當，進入取樣瓶的樣品是最后吸進注射器的樣品，避免了塑料管中的空氣(可能是潮氣)以及塑料管壁、注射器管壁等對樣品的影響。是真正代表所取容器中樣品的情況。注入取樣瓶的量由使用者自己根據具體情況計算，原則是進入的氯硅烷氯化合物與其中的低碳醇反應完全后消耗的低碳醇要在小于其中總的低碳醇的10%。
[0021]本發明優點:
[0022]I)本發明的溶液組合物用于解決氯硅烷類化合物難以取樣、分析等問題，當將氯硅烷類化合物加入其中時，氯硅烷會與其中的低碳醇反應形成相應的S1-O-R結構，其中的R來自低碳醇ROH中的R。同時放出氯化氫。放出的氯化氫立即被其中的叔胺化合物吸收，形成叔胺氯化氫鹽，當溶液的低碳醇與烷烴或芳烴的比例調節適當時，該鹽會形成沉淀析出。這樣當用微量注射器吸取試樣進行色譜分析時，就不會將所述鹽吸入注射器進入色譜而引起上述各種問題。
[0023]對于有些氯硅烷類化合物因為空間位阻基活性等原因，不能很快與溶液中的低碳醇反應時，加入活化劑一一吡啶類化合物，促進反應的進行。
[0024]所述溶液組合物與本發明的取樣器進行配合使用，可以做到整個取樣、制樣、