Publikationsserver der Universitätsbibliothek Marburg

Titel: Synthese und Charakterisierung neuer zwitterionischer stationärer Phasen für die Zwitterionenchromatographie und die ZIC-HILIC
Autor: Sonnenschein, Lukas
Weitere Beteiligte: Seubert, Andreas (Prof. Dr.)
Erscheinungsjahr: 2011
URI: https://archiv.ub.uni-marburg.de/diss/z2011/0008
DOI: https://doi.org/10.17192/z2011.0008
URN: urn:nbn:de:hebis:04-z2011-00082
DDC: Chemie
Titel(trans.): Synthesis and characterization of new zwitterionic stationary phases for deployment in zwitterionic ion chromatography and ZIC-HILIC

Dokument

Schlagwörter:
Grafting, Chromatographiesäule, ZIC, ZIC, Sulfobetain, ZIC-HILIC, Stationäre Phase, Chromatographie, Stationary phase, Pfropfpolymerisation, Zwitterion, Sulfobetain, ZIC-HILIC, Ionenchromatographie

Zusammenfassung:
Durch Anwendung einer Pfropfpolymerisation zur Funktionalisierung von Polystyrol/Divinyl- benzol-Copolymeren kann eine homologe Reihe von fünf neuen zwitterionischen Sulfobetain- Austauschern hergestellt werden. Diese tragen quartäre Amine als Anionenaustauscherfunktio- nen nahe am Polymerkern und außenliegende Sulfonsäuregruppen als Kationenaustauscher. Die Unterschiede der fünf Materialien liegen ausschließlich in den Abständen dieser funktionel- len Gruppen, die von einer CH2-Gruppe bis zu fünf CH2-Gruppen reichen. Aufgrund identi- scher Funktionalisierungsreaktionen, bei denen eine homologe Reihe zwitterionischer Vorläu- fermoleküle eingesetzt werden, können Austauscher mit gleichem Grundmaterial, identischen Abstandsgruppen zu den polymeren Grundpartikeln und vergleichbaren Kapazitäten hergestellt werden. Um die Vergleichbarkeit der Kapazitäten sicherstellen zu können, werden verschiede- ne Methoden zur Kapazitätsbestimmung an zwitterionischen Austauschermaterialien untersucht und gegenübergestellt. Das chromatographische Verhalten der hergestellten Austauscher in Abhängigkeit der Abstän- de zwischen den Ladungen wird untersucht, indem anorganische Anionen unter Verwendung von Natriumacetat-Eluenten getrennt werden. Die Veränderung der Retentionsfaktoren wird in Bezug auf Variationen der Eluentionenstärke sowie der Eluent-pH-Werte untersucht. Neben der Trennung anorganischer Anionen werden die hergestellten Materialien auch auf ihre Fähigkeit zur Trennung von α-Aminosäuren mit rein wässrigen Eluenten untersucht. Des Weiteren werden Trennungen unter HILIC-Bedingungen, d. h. mit steigenden Acetoni- trilanteilen, durchgeführt. Als Analyten kommen dafür anorganische Anionen, Carbonsäuren, Flavonoide sowie pharmakologische Wirkstoffe zum Einsatz. Die – unter Einsatz der homolo- gen Reihe zwitterionischer Austauscher – durchgeführten Experimente führen zu einem tieferen Verständnis der ZIC und ZIC-HILIC-Mechanismen. Zudem liefert der erzeugte Satz an zwitte- rionischen Austauschern die Möglichkeit einer weiteren Optimierung zwitterionischer Phasen und damit eine bessere Anpassung an spezielle Trennprobleme.

Summary:
A set of five new sulfobetain exchangers with inner quaternary amines and outer sulfonic acids could be prepared by applying a grafting reaction. The difference in these five materials is the distance between the charged functional groups varying from one to five methylene groups. Due to the identical reactions and usage of a homologous row of zwitterionic precursors, exchangers with the same core material, identical spacers to the polymeric backbone as well as comparable capacities can be prepared. To verify comparable capacities different methods for the determi- nation of capacities of zwitterionic exchangers are compared. The behaviour of these materials depending on chain length of the functional groups is examined using separations of inorganic anions with sodium acetate eluents at varying ionic strength and pH. Beside separations of inorganic anions the behavior of the synthesized materials concerning separation of α-amino acids using aqueous eluents is studied. Further characterisations are carried out using HILIC-mode separations. The volume fraction of acetonitrile – as organic modifier – is increased step by step and the changes in capacity factors of inorganic anions, carboxylic acids, flavonoids as well as pharmacological agents are studied. The accomplished experiments – utilizing the homologous row of zwitterionic exchangers – lead to a further understanding of ZIC and ZIC-HILIC mechanisms and give new opportunities in optimizing stationary phases for ZIC and ZIC-HILIC.


* Das Dokument ist im Internet frei zugänglich - Hinweise zu den Nutzungsrechten