一种对不稳定物质预处理用溶液组合物及其使用方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种对不稳定物质预处理用溶液组合物，以及该溶液组合物在各种氯代硅烷化合物的气相色谱分析的预处理中的应用。
【背景技术】
[0002]氯硅烷类产品是一种用途非常广泛的中间体，可用于制备多种偶联剂(如苯基三甲氧基娃烧、~■苯基_■甲氧基娃烧等等)，也是制备有机娃橡月父和娃油的主要原料，这类材料已被列入工信部“新材料标准体系十二五规划”，是具有巨大发展潜力的一类材料，未来该类材料将是标准化工作的一项重要内容。氯代硅烷类产品由于其中含有一个或多个直接连接到硅原子上的氯，比较活泼，遇水、遇潮湿空气等都会分解，放出氯化氢，并形成硅羟基。而形成的硅羟基又与另一分子氯硅烷类化合物反应，进一步放出氯化氢并形成S1-O-Si键，是两个分子结合起来。如果硅原子上连有两个以上的氯原子，上述反应还可以进一步进行，形成三分子以上的多聚物。因此在生产过程中取样、分析都比较困难。需要整个过程隔绝或尽可能减少水汽的接触，这在潮湿的地区和季节是难以做到的。
[0003]现有技术中的相关的取样分析过程就存在该问题。比如苯基三氯硅烷或甲基苯基二氯硅烷，在其含量测定中用直接色谱法，在其所附典型色谱图中的第11号即为高沸物的峰，就属于其主组分的上述二聚或三聚化合物。该化合物在装置中的物料中并不存在，但是经过从装置上取样、到实验室制样，再到进色谱分析，在这些过程中就可能接触到空气中的潮气，导致该高沸化合物的生成。该高沸化合物不但影响了分析的准确性，使分析的结果不能准确反应原物料的纯度，同时在取样、制样、分析过程中，试样接触空气中的潮气分解后会产生氯化氢挥发在空气中，对分析者造成一定伤害。
[0004]蒋可志等人在文章《甲基苯基氯硅烷和苯基三氯硅烷混合物的GC-MS分析》中提到了一种无水甲醇与氯硅烷混合醇解的分析方法，但该分析方法的预处理过程仅使用甲醇，存在诸多问题。如只解决分析问题，对于取样制样等过程的问题仍然得不到解决。另外只用甲醇作为预处理液，制样之后进入气相色谱的样品中含有一定量氯化氢，一般气相色谱使用者不希望氯化氢这类物质进入色谱系统，一方面会造成进样系统及检测系统一些金属部件的腐蚀，损坏仪器，二是破坏柱子，造成柱子失效。当体系中的氯化氢量较大时，还会与甲醇反应形成氯甲烷，干扰色谱的出峰，可能会影响到分析结果。如果按一般想到的方法，加入碱或胺，将其中的氯化氢中和成盐，这些盐会部分溶解在甲醇中，在用微量注射器进样时会堵塞注射器、或残存在色谱汽化器中影响分析。
【发明内容】
[0005]为了解决现有技术中存在的问题，本发明的发明人经过深入地研究，发明了涉及一种溶液组合物的配方，对其中的中沸点烷烃或芳烃的含量进行了优选:使用本发明的溶液组合物可以做到整个取样、制样、分析过程都不受天气、季节的影响，克服因潮湿的空气对取样、制样、分析过程的影响，能够分析出氯硅烷产品真正的组成情况。
[0006]本发明提供了一种溶液组合物，包括。
[0007]烷烃或芳烃:30?80%，优选40?70% ;低碳醇:5?30%，优选10?20% ;中分子量叔胺'2?20%，优选5?10% ;活化剂:0?5%。
[0008]在本发明的一个优选实施方式中，所述烷烃或芳烃选自沸点在50?180°C范围的直链或支链的烷烃、环烷烃和芳烃中的至少一种。另外，如果所述溶液组合物中的烷烃或芳烃的含量过高，则其中的低碳醇和叔胺含量过少，溶液对氯硅烷的处理容量太少。如果含量太低，尽管处理容量加大，但形成的盐会大量溶解在溶液中，不能解决用纯甲醇为处理液时的问题。因此将本发明中烷烃或芳烃的含量控制在30?80体积％，优选40?70体积％。
[0009]在本发明的进一步的优选实施方式中，所述直链或支链的烷烃选自下列化合物中的至少一种:C5烷烃、C6烷烃、C7烷烃和C8烷烃。优选正戊烷、异戊烷、甲基戊烷、正己烷、异己烷、二甲基丁烷、正庚烷、甲基己烷、正辛烷、异辛烷和乙基辛烷中的至少一种。
[0010]在本发明的进一步的优选实施方式中，所述环烷烃选自环己烷、甲基环己烷和二甲基环己烷中的至少一种。
[0011]在本发明的进一步的优选实施方式中，所述芳烃选自单环芳烃、单环烷基芳烃和单环多烷基芳烃中的至少一种，优选自苯、甲苯、二甲苯和乙苯中的至少一种。
[0012]在本发明的一个优选实施方式中，所述低碳醇选自甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、正丁醇和异丁醇中的至少一种，优选甲醇和/或乙醇。
[0013]在本发明的一个优选实施方式中，所述叔胺选自分子量在70?185范围内的脂肪族叔胺，优选以下化合物中的至少一种:三乙胺、N-甲基二乙胺、N, N-二甲基乙胺、三正丙胺、三异丙胺、N，N- 二甲基正丙胺、N，N- 二甲基异丙胺、三正丁胺、三异丁胺、N，N- 二甲基正丁胺、N，N- 二甲基异丁胺。同时本发明对该溶液组合物中的叔胺类化合物的含量进行了优选，叔胺类化合物过少，不能完全迅速中和生成的氯化氢，而过多会影响盐的析出程度。当叔胺的含量为2?20体积％，优选5?10体积％时，能够达到很好的效果。
[0014]由于位阻大、活性差的氯硅烷类化合物与低碳醇的反应速度较慢，加入活化剂后会显著增加反应速度。在本发明的一个优选实施方式中，加入的活化剂选自吡啶、甲基吡啶和乙基吡啶中的至少一种。
[0015]本发明还提供了一种所述溶液组合物的使用方法，包括对不稳定物质进行取样并置于所述溶液组合物中配置得到色谱分析样品，然后对所述色谱分析样品进行色谱分析。
[0016]在本发明的一个优选实施方式中，所述取样的过程包括使用一种取样器，所述取样器包括分别连接于三通考克的注射器、取样管和取样瓶，其中三通考克能够将注射器、取样管和取样瓶中的任意两者连通；
[0017]所述取样的过程包括:首先控制三通考克使得注射器与取样管连通，并关闭注射器与取样瓶之间的联通，将所述不稳定物质通过取样管进入注射器中；然后调节三通考克以关闭注射器与取样管之间的连通，并使得注射器与取样瓶之间连通，然后将注射器中的不稳定物质注入预先装有所述溶液组合物的取样瓶中，如此得到稳定样品。
[0018]在本发明的一个优选实施方式中，所述不稳定物质为氯硅烷类、氟硅烷类或氨基硅烷类。
[0019]本发明的取样器是为避免取样过程中对样品的污染而特别设计。
[0020]具体的使用方法为，将本发明的溶液预先装入取样瓶中，取样瓶与溶液的量由使用者自己根据具体情况确定。将塑料软管插入要取样的包装容器的合适位置，将三通考克放在塑料软管只与注射器相通的位置，吸入合适量的产品(一般要大大多于要注入取样瓶的量)，然后将三通考克转到取样瓶只与注射器相通的位置，将预定量的样品注入取样瓶即可。只要操作得当，进入取样瓶的样品是最后吸进注射器的样品，避免了塑料管中的空气(可能是潮气)以及塑料管壁、注射器管壁等对样品的影响。是真正代表所取容器中样品的情况。注入取样瓶的量由使用者自己根据具体情况计算，原则是进入的氯硅烷氯化合物与其中的低碳醇反应完全后消耗的低碳醇要在小于其中总的低碳醇的10%。
[0021]本发明优点:
[0022]I)本发明的溶液组合物用于解决氯硅烷类化合物难以取样、分析等问题，当将氯硅烷类化合物加入其中时，氯硅烷会与其中的低碳醇反应形成相应的S1-O-R结构，其中的R来自低碳醇ROH中的R。同时放出氯化氢。放出的氯化氢立即被其中的叔胺化合物吸收，形成叔胺氯化氢盐，当溶液的低碳醇与烷烃或芳烃的比例调节适当时，该盐会形成沉淀析出。这样当用微量注射器吸取试样进行色谱分析时，就不会将所述盐吸入注射器进入色谱而引起上述各种问题。
[0023]对于有些氯硅烷类化合物因为空间位阻基活性等原因，不能很快与溶液中的低碳醇反应时，加入活化剂一一吡啶类化合物，促进反应的进行。
[0024]所述溶液组合物与本发明的取样器进行配合使用，可以做到整个取样、制样、