VITATOX: Derivatizace alkoholů s využitím heteroboranových klastrových bloků

Význam tématu

Derivatizace alkoholů pomocí heteroboranových činidel představuje inovativní přístup ke zvýšení selektivity a citlivosti chromatografického stanovení těkavých i méně těkavých alkoholů. V praxi umožňuje souběžné sledování více látek s rozdílnou polaritou a reaktivitou v jediném analytickém běhu, čímž zjednodušuje workflow v potravinářské, farmaceutické či environmentální oblasti.

Cíle a přehled studie

Cílem bylo vyvinout a ověřit metodiku prekolonové derivatizace alkoholů amfifilním heteroboranovým komplexem C8d (d-ioxonium COSAN), porovnat ji s běžnými přístupy (GC-FID/MS, HS-GC, HPLC-PDA) a demonstrovat aplikovatelnost na modelové i reálné vzorky.

Použitá metodika a instrumentace

• Přímé stanovení na GC-FID, GC-TCD, GC-MS a HS-GC-FID/MS pro referenční měření.
• Prekolonová derivatizace s C8d za laboratorní teploty (sonifikace nebo slabé zásadité podmínky pro vyšší alkoholy).
• Sledování derivátů na HPLC-PDA-MS; detektor PDA pro barevné heteroborany a ESI-MS pro přesné stanovení m/z.
• Kolony: C8-Purostar (250×2 mm, 5 µm) a ZB-WAX (split 50:1) pro separaci C8d-alkoholátů.

Hlavní výsledky a diskuse

• Kalibrace derivátů C8d-OMe, C8d-Et, C8d-Pr, C8d-Bu a C8d-Etgly vykázaly lineární závislost plochy piku na koncentraci v rozsahu 0,0003–1 mmol/L s koeficientem R² > 0,999.
• Robustnost metody potvrzena na modelové slivovici a testových směsích: EtOH, MeOH, PrOH, BuOH, Etgly v komplexních matricích.
• Aplikace na neznámé vzorky (chladící kapalina Fridex, směs do ostřikovačů, odlakovač na nehty, dezinfekční gel) prokázala spolehlivou identifikaci a kvazi-kvantitativní určení hlavních alkoholu a vody.

Přínosy a praktické využití metody

• Rychlá, jednoduchá a kvantitativní derivatizace při laboratorní teplotě.
• Široké spektrum nukleofilů (alkoholy, kiseliny, aminy) detekovatelných jedním analytickým postupem.
• Redukce počtu separačních technik – jedna analýza místo GC i HPLC.

Budoucí trendy a možnosti využití

Rozšíření metody pro kvantitativní stanovení vyšších alkoholů a dalších nukleofilů, optimalizace reakčních podmínek pro jednotnější výtěžky, automatizace a miniaturizace derivatizačního kroku. Očekává se implementace v on-line platformách a v senzorech pro rychlou bodovou analýzu.

Závěr

Derivatizace alkoholů heteroboranem C8d nabízí univerzální a citlivý přístup k analýze široké škály nukleofilních látek. Metoda zjednodušuje laboratorní workflow a minimalizuje potřebu více přístrojů, přičemž prokazuje vysokou linearitu a robustnost v různých matricích.

Reference

• Greenwood N. N., Earnshaw A.: Chemie Prvků I., Informatorium, Praha 1993.
• Hawthorne M. F., Andrews T. D.: Chem. Commun. 19 (1965) 443.
• Tarres M., Canetta E., Vinas C., Teixidor F., Harwood A. J.: Chem. Commun. 50 (2014) 3370.
• Grimes R. N.: Carboranes, 3 ed., Elsevier Inc., Amsterdam 2016.
• Kvasničková E. et al.: J. Organomet. Chem. 899 (2019) 120891.