Совместное использование хроматографической и масс-спектрометрической информации при установлении структуры продуктов алкилирования фенола амиловыми спиртами

Разгоняев А.О.

Санкт-Петербургский государственный университет,

Санкт-Петербург, Россия.

Студент V курса.

anton.razgonyaev@gmail.com

Научный руководитель: Уколов А.И.

При алкилирования фенола амиловыми спиртами в присутствии кислых катализаторов образуется значительное количество продуктов, идентификация которых без выделения из смесей представляет собой сложную задачу. Целью работы является рассмотрение возможностей применения масс-спектров и газохроматографических индексов удерживания (ИУ) для установления структур продуктов регионеселективных реакций.

В реакционных смесях алкилирования фенола изомерными амиловыми спиртами в присутствии AlCl₃ обнаружены соединения следующих классов: амилфениловые эфиры (оценка содержания ~ 30 %), амилфенолы (~ 53 %), диамилфенолы (~ 5 %), алкенилфенолы (менее 0,1 %), диамиловые эфиры (~ 3 %), а также продукты деструктивного алкилирования: бутилфенолы (~ 2 %), и метиламилфенолы (~ 3 %). Масс-спектры и газохроматографические (ИУ) большинства из них не представлены в современных базах данных (БД).

Рассмотрены подходы к интерпретации результатов хромато-масс-спектрометрии с использованием предварительного расчета газохроматографических ИУ на основе модифицированной аддитивной схемы.

Показано, что это позволяет устанавливать структуры изомерных соединений в составе сложных смесей.

Установление структур продуктов реакции алкилирования фенола позволит дополнить существующие БД с целью идентификации высших гомологов соответствующих рядов. В частности, это актуально для изомерных 4-нонилфенолов, широко использовавшихся для получения неионогенных поверхностно-активных веществ.

Нейтронно-активационный анализ реактивов, используемых при глубокой очистке селена от Th, u, Ra, Ac и k для низкофоновых измерений

Рахимов А.В.,¹ Садыков И.И.²,Мухамедшина Н.М.³

1Объединенный Институт Ядерных Исследований,

Дубна, Россия.

Молодой учёный.

alimardon@jinr.ru

2Институт Ядерной Физики ан рУз, Ташкент, Узбекистан. Молодой учёный.

3Институт Ядерной Физики ан рУз, Ташкент, Узбекистан. Молодой учёный.

Научный руководитель: Философов Д.В.

В настоящее время в ряде научных лабораторий разных стран ведутся эксперименты (или идет подготовка к ним) по поиску безнейтринной моды двойного бета-распада в распаде ⁸²Se, а также по регистрации двойного бета-распада ⁸²Se на 0⁺-возбужденное состояние дочерних ядер ⁸²Kr [1, 2]. Основной проблемой является наличие в исследуемом материале примесей элементов, имеющих природные радионуклиды, в частности Th, U, Ra, Ac и К.

Требования к радиохимической чистоте селена предполагает развитие достаточно совершенных методов его очистки. Если в процессе очистки используется много химических операций и большие объемы реагентов, возникает возможность внесения нежелательных загрязнений из реактивов. Поэтому нами проводился контроль чистоты реактивов используемых в процессе очистки с помощью нейтронно-активационного анализа, являющегося одним из высокочувствительных методов.

Проведен нейтронно-активационный анализ азотной кислоты, бидистиллированной и деионизированной воды, используемых при очистке селена. Результаты анализа показали, что во всех образцах из элементов, имеющих природные радионуклиды, содержатся K и La. Их активность составляет 2,2^.10^-6 Бк/г, 1,4^.10^-7 Бк/г и 2,5^.10^-7 Бк/г, и 6,6^.10^-11 Бк/г, 3,6^.10^-12 Бк/г и 3,4^.10^-11 Бк/г, соответственно. При этом Th и U не обнаружены. Из этих данных можно заключить, что исследованные реактивы достаточно чистые и могут применяться в процессах очистки селена. Кроме этого было установлено, что бидистиллированная вода по чистоте не уступает деионизированной. Поэтому в дальнейшем мы использовали бидистиллированную воду.

Определены коэффициенты распределения ²³⁴Th, ²³⁰U, ²²³Ra, ²²⁵Ac на катионообменной смоле DOWEX 50W-X8 при различных концентрациях селена и азотной кислоты в растворах.

Измерение активности примесей радионуклидов в очищаемом и в очищенном селене было выполнено на низкофоновом спектрометре в Моданской подземной лаборатории (LSM, г. Модан, Франция).

Таблица 1. Активности примесей радионуклидов в селене до и после очистки, измеренные в LSM.

Примеси радионуклидов	40K	238U	226Ra	228Ra	232Th
Активность до очистки, мБк/кг	59±11	<48	10±1	12±2	6,2±1,3
Активность после очистки, мБк/кг	<38	<22	<3	<5,8	<2,6

На основании полученных данных разработана методика очистки селена с вымыванием примесей реверсным методом. По данной методике проведена пробная очистка 100 г селена.

Разработанная методика очистки селена имеет простую технологию исполнения, с применением минимального число реагентов (вода, азотная кислота), которые обладают высокой степенью чистоты. Применяемые в процессе очистки операции (элюирование, упаривание) практически исключают потери целевого продукта (Химический выход Se - >99 %).

С учетом всего проделанного предлагается схема процесса очистки больших количеств селена для дальнейшего его использования в эксперименте SuperNEMO.

Литература:

[1]. Freshville A. J. Phys. Conf. Ser 239, 012037 (2011)

[2] Arnold R et al. Nuclear Physics A 765, 483 (2006)

Выражаем искреннюю благодарность к.х.н. Н.А. Лебедеву за ценную помощь в работе и при обсуждении результатов. Данная работа выполнена при поддержке проекта российским фондом фундаментальных исследований (РФФИ 10-03-93107 НЦНИЛ а).