CN109298127A - 烷基硅醇中缩合杂质含量的检测方法 - Google Patents

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徐世娟
李建强
杜建
赵初芒
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    • G01N31/00—Investigating or analysing non-biological materials by the use of the chemical methods specified in the subgroup; Apparatus specially adapted for such methods
    • G01N31/16—Investigating or analysing non-biological materials by the use of the chemical methods specified in the subgroup; Apparatus specially adapted for such methods using titration

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Abstract

本发明公开一种烷基硅醇中缩合杂质含量的检测方法，包括以下步骤：步骤1、在卡氏容量法滴定仪的滴定杯中加入足量的Ketosolver并没过电极，用卡尔‑费休滴定剂Composite5K滴定至电位终点，使其中的水分被完全消耗；步骤2、待仪器稳定后，精密称取适量烷基硅醇样品加入到滴定杯中，滴定至终点，使其中的水分被完全消耗。本发明的方法能快速、准确的检测出烷基硅醇试剂开封一段时间后样品中缩合杂质的含量，可以节省大量检测样品的杂质的时间成本和经济成本，提高整体研发效率。

Description

烷基硅醇中缩合杂质含量的检测方法
技术领域
本发明涉及烷基硅醇中相关杂质的测定方法，特别涉及一种通过定量测试烷硅醇中的水得出烷硅醇缩合杂质含量的方法。
背景技术
烷基硅醇在医药，化工中通常作为合成所需的关键原料，包括三甲基硅醇、三乙基硅醇、三丙基硅醇、三异丙基硅醇等。在购买上述原料后，工艺对投料量有当量要求，那么检测其中杂质的含量则至关重要。而通过前期的检索发现，并没有发现有相关的方法或者方案。如果通过小试的手段来判断原料合不合格，则在消耗了大量的样品的同时，还需要一个相当长的等待反应结束的时间。
以三甲基硅醇为例，它又称三甲基羟基硅烷，可作为直链聚硅氧烷的封端剂，在化工领域具有较广泛的应用。现国内关于三甲基硅醇的专利主要集中在合成，制备和纯化等方面，关于三甲基硅醇中相关杂质含量测定的专利较少。但是三甲基硅醇在存储、运输等过程中，会缩合脱水产生六甲基二硅氧烷等杂质。这些杂质不仅会降低三甲基硅醇的含量，更为关键的是会影响其活性，造成反应收率低甚至不反应等不良影响。三甲基硅醇缩合脱水的反应方程式为：(CH3)3SiOH+(CH3)3SiOH＝＝＝＝(CH3)3SiOSi(CH3)3+H2O。
目前判断三甲基硅醇的质量都是通过气相测定含量来确定。由于三甲基硅醇在气相进样口高温条件下容易缩合脱水产生六甲基二硅氧烷，因此如果通过使用气相测试手段来判断三甲基硅醇是否合格，存在着判断结果不准确、风险大、检测效率低等缺点。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种快速、准确的测定烷基硅醇中杂质含量的检测方法。
为解决上述技术问题，本发明提供一种烷基硅醇中缩合杂质含量的检测方法，包括以下步骤：
步骤1、在卡氏容量法滴定仪的滴定杯中加入足量的Ketosolver并没过电极，用卡尔-费休滴定剂(Composite5K)滴定至电位终点，使其中的水分被完全消耗；若无特殊要求drift值应≤30；
步骤2、待仪器稳定后，精密称取适量烷基硅醇样品加入到滴定杯中，滴定至终点，使其中的水分被完全消耗。然后根据三甲基硅醇的水分含量来计算缩合杂质含量。
具体的，所述烷基硅醇为三甲基硅醇、三乙基硅醇、三丙基硅醇或三异丙基硅醇。
在一种具体的实施方式中，当烷基硅醇为三甲基硅醇时，三甲基硅醇样品中的六甲基二硅氧烷杂质含量：W杂质＝9.01×KF，其中，
W杂质表示三甲基硅醇中缩合杂质(以六甲基二硅氧烷计)的含量(以质量百分数计，％)；
KF表示三甲基硅醇的水分含量(以质量百分数计，％)。(三甲基硅醇放置一段时间后的水分质量百分数含量-三甲基硅醇开封前水分质量百分数含量)
在一种具体实施方式中，所述步骤1～步骤2平行测定2份。
具体的，步骤2中，根据卡尔-费休滴定剂(Composite5K)的消耗量计算出烷基硅醇样品中的水分的摩尔量，水分的摩尔量即为缩合杂质的摩尔量，以缩合杂质的摩尔数乘以缩合杂质的分子量，除以烷基硅醇的称样量，即可得出烷基硅醇样品中缩合杂质的含量。在一种具体实施方式中，烷基硅醇为三甲基硅醇，缩合杂质为六甲基二硅氧烷。
本发明是利用卡尔-费休容量法检测烷基硅醇样品中由脱水缩合转化来的水份含量来确定缩合杂质的含量。以三甲基硅醇为例，由于三甲基硅醇在放置的过程中遇酸或碱或高温，会缓慢发生降解，缩合脱水产生了六甲基二硅氧烷杂质和水，六甲基二硅氧烷杂质为二缩合杂质。且由于三甲基硅醇疏水，正常密封存储条件下不会吸水，所以三甲基硅醇中的含水量基本都是缩合脱水产生。在滴定杯中加入三甲基硅醇后，由三甲基硅醇缩合脱水反应产生的水分再与卡尔-费休滴定剂反应，会得出这个三甲基硅醇样品中水分的含量。水分的含量，即是六甲基二硅氧烷的摩尔数。再用这个摩尔数乘以六甲基二硅氧烷的分子量，除以三甲基硅醇的称样量，即可得出三甲基硅醇样品中六甲基二硅氧烷杂质的含量。
本发明的方法能快速、准确的检测出烷基硅醇样品中缩合杂质的含量以及水分含量。而现有技术中通过小试的手段来判断原料合不合格的方法，需要消耗了大量的样品的同时，还需要一个相当长的等待反应结束的时间。相比而言，本发明的方法可以节省大量检测样品的杂质的时间成本和经济成本，提高整体研发效率。
具体实施方式
下面将对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，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的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在卡氏容量法滴定仪的滴定杯中加入足量的Ketosolver或其他适宜溶剂，使之没过电极，用KF滴定剂Composite5K滴定至电位终点，使其中的水分被完全消耗。若无特殊要求drift值应≤30。待仪器稳定后精密称取约0.2g三甲基硅醇样品(样品量可以做适当调整)，输入“重量(mg)”和相应的样品信息，滴定至终点。除另有规定外，平行测定两份。
按下式计算三甲基硅醇样品中的六甲基二硅氧烷杂质含量：
W杂质＝9.01×KF
W杂质：三甲基硅醇中杂质(以六甲基二硅氧烷计)的质量分数，％
9.01：六甲基二硅氧烷与水的相对分子量之比；
KF：三甲基硅醇的水分含量(以质量百分数计，％)(三甲基硅醇放置一段时间后的水分质量百分数含量-三甲基硅醇开封前水分质量百分数含量)；
具体实施方式如下：
检测某一批三甲基硅醇中的缩合杂质含量：2次取样，加入滴定杯中的三甲基硅醇样品质量分别为30mg，从卡尔-费休仪器软件得出水分-三甲基硅醇开封前水分质量百分数含量分别为0.99％,0.98％。将2次水分含量分布代入上述公式，得到目前三甲基硅醇样品中杂质含量(以六甲基二硅氧烷计)分别为：8.9199％；8.8298％。取两份杂质含量平均值，得到这一批次三甲基硅醇中杂质含量(以六甲基二硅氧烷计)为8.87％。
而用核磁定量测得的三甲基硅醇样品含量87.4％，而实际测得的杂质含量为8.87％，由此判断本批三甲基硅醇样品的检测结果为合格。
综上所述，上述各实施例仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，皆应包含在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种烷基硅醇中缩合杂质含量的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、在卡氏容量法滴定仪的滴定杯中加入足量的Ketosolver并没过电极，用卡尔-费休滴定剂Composite5K滴定至电位终点，使其中的水分被完全消耗；
步骤2、待仪器稳定后，精密称取适量烷基硅醇样品加入到滴定杯中，滴定至终点，使其中的水分被完全消耗。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述烷基硅醇为三甲基硅醇、三乙基硅醇、三丙基硅醇或三异丙基硅醇。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当烷基硅醇为三甲基硅醇时，三甲基硅醇样品中以六甲基二硅氧烷计缩合杂质含量：W杂质＝9.01×KF，其中，
W杂质表示三甲基硅醇中缩合杂质的质量百分数含量；
KF表示三甲基硅醇的水分质量百分数含量。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1～步骤2平行测定2份。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2中，根据卡尔-费休滴定剂的消耗量计算出烷基硅醇样品中的水分的摩尔量，水分的摩尔量即为缩合杂质的摩尔量，以缩合杂质的摩尔数乘以缩合杂质的分子量，再除以烷基硅醇的称样量，即可得出烷基硅醇样品中缩合杂质的含量。
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