四丁基溴化铵定量检测技术研究进展

（中国石油大学（北京）克拉玛依校区，新疆  克拉玛依   834000）

摘 要：四丁基溴化铵作为相转移催化剂，用于很多药物和有机化工产品的中间体合成，会在产物中有一定的残留，可能会影响后续的反应，且四丁基溴化铵具有一定的毒性，所以检测四丁基溴化铵的残留量具有重要意义。本文总结了目前常用的四丁基溴化铵检测方法，期望能给相关研究者提供一些参考。 

关键词：四丁基溴化铵；定量检测；检测限

基金项目：中国石油大学（北京）克拉玛依校区科研启动基金资助（编号：XQZX20200001），新疆维吾尔自治区自然科学基金（项目编号：2019D01B60）

第一作者简介: 明惠（1990-），女，湖北武汉人，讲师，主要从事纳米缓/控释载体的制备及应用方向研究。

引言

四丁基溴化铵为白色粉末或白色晶体，具有特殊气味，能够溶解在水，丙酮，乙醇中，微溶于氯仿，具有一定的毒性，与皮肤接触、吸入、和摄入均有一定的毒性，对皮肤，眼睛和呼吸系统有刺激性^[1]。四丁基溴化铵水溶液可作为蓄冷介质，是节能环保的蓄冷材料^[2]。四丁基溴化铵是季铵盐的一种，也作为其他四丁基类季铵盐的原料，是阳离子表面活性剂，高分子聚合的固化促进剂等，还是农药^[3]，医药，等有机合成中的相转移催化剂，是强极性碱性化合物。由于四丁基溴化铵作为相转移催化剂，会在产物中有一定的残留，可能会影响后续的反应，且具有一定的毒性，所以检测四丁基溴化铵的残留量具有重要意义。其广泛的应用性同时也奠定了检测四丁基溴化铵的含量很重要的基础。但是由于四丁基溴化铵难挥发且在紫外-可见光波长段无吸收特性，导致其不能直接用气相色谱法或液相色谱法等常用的分析方法进行检测。本文将综述四丁基溴化铵的定量检测方法，以期能给后续研究给予参考。

1  四丁基溴化铵的检测方法

1.1 液质联用法

在检测盐酸坦洛新中间体2-（邻乙氧基苯氧基）溴乙烷中催化剂四丁基溴化铵残留量时，可用液质联用法。其中液相用于分离这两种物质，然后再用质谱法进行鉴定。其中采用色谱柱为Welch Xtimate UHPLC C18(GD)，以甲醇∶0.1%的甲酸水溶液（50∶50）为流动相，流速：0.2 mL/min为条件。实验结果表明，在浓度为5.4×10-7g/L至5.4×10-5g/L具有R2=0.9988的线性关系。检出限为1×10-13g，其平均回收率为105.91%^[6]。该方法灵敏，准确，回收率高。

在检测硫辛酸中催化剂四丁基溴化铵，采用色谱柱：Waters Atlantis HILIC Silica，流动相为乙腈甲酸铵溶液。由于四丁基溴化铵溶于水，微溶于氯仿，硫酸锌极微溶于水，微溶于氯仿，利用它们在不同溶剂中溶解度差异，来用氯仿：水（50：50）来富集四丁基溴化铵。然后又在进行检测。检出限为1×10-14g，在浓度为5×10-6g/L 至1×10-4g/L具有R2=0.996的线性关系。该方法简单快速，选择性好，灵敏度高。

 1.2  离子色谱-电导检测法

检测左乙拉西坦原料药中四丁基溴化铵的残留量时，选用离子色谱法，以Dionex IonPac CS17为分析柱，淋洗液为甲磺酸：乙腈（65:35），流速为1.0mL/min条件下，实验结果表明，四丁基溴化铵在浓度为5×10-4g/L至2×10-2g/L具有R2=0.9997的线性关系，检出限为1.5×10-4g/L，该方法准确度和灵敏度很高而且具有很好的专属性，并且克服了色谱柱的使用寿命短。

检测抗癫痫药物左乙拉西坦中催化剂四丁基溴化铵，选用分析柱为Dionex IonPac SCS1阳离子交换色谱柱，含乙腈的甲烷磺酸溶液为淋洗液，直接进样法测定，其线性范围在1×10-4g/L至5×10-3g/L，检出限为5×10-5g/L。

检测水溶液中四丁基溴化铵，采用了Dionex DX-500型离子色谱仪，电导检测器，Hypersil C18柱,淋洗液为甲烷磺酸和乙腈，流量为1.00mL/min。在浓度为2×10-2g/L 至1.2×10-1g/L 具有R2=0.9994的线性关系，检出限为7.6×10-4g/L 。

在检测坎地沙坦酯中的四丁基溴化铵，经过萃取后，选用lonpac AS18为色谱柱，氢氧化钾为淋洗液，检测器选用ASRS500-4mm阴离子抑制器和电导检测器。溴离子质量浓度线性范围在4.8×10-6g/L 至2.4×10-4g/L ，检出限为1.44×10-6g/L ，定量下限为4.8×10-6g/L 。

测定四丁基溴化铵在氯沙坦钾原料药中残留的含量与上述检测坎地沙坦酯中的四丁基溴化铵的方法类似，也是以AS18阴离子交换柱为分析柱，氢氧化钾为淋洗液，其线性范围在1×10-4g/L 至6×10-3g/L，检出限为1×10-5g/L。离子色谱法的在检测阴阳离子的时候具有很好的灵敏度，而且方便快捷。 

1.3  四苯硼钠返滴定法

原理是在碱性介质中以达旦黄为指示剂溶液，先用过量的四苯硼钠滴定四丁基溴化铵产生白色沉淀，过量的四苯硼钠然后再用十六烷基三甲基溴化铵滴定，在滴定终点十六烷基三甲基溴化铵会与达胆黄形成粉色物质， 该方法在四丁基溴化铵溶液质量分数在0.1%以上时，该方法准确率在99.5%。 

1.4  溴离子选择电极法

在恒温条件下，由AgBr/Ag2S组成的固态多晶膜溴电极，选用硝酸钾为离子强度调节剂，电极管内装待测液，由于溶液内外的活度差，产生膜电位差，通过测量电极电位，得到溴离子活度，然后再求浓度，该方法在浓度为1×10-2 g/L至1×10-1g/L具有线性关系，检出限为4×10-4g/L 。该方法简单，快速，而且灵敏度好。

1.5  萃取分光光度法

在检测农药合成过程中四丁基溴化铵的残留量时，萃取分光光度法是一种较简单实用可操作性强的一种方法，其原理是四丁基溴化铵在弱酸性溶液中可与二甲酚橙络合，然后用氯仿萃取后在405nm处测定其吸光度。此方法简单便捷、无需大型贵重检测仪器，需要注意的是显色剂二甲酚橙的用量需大大过量，才能使四丁基溴化铵显色完全。此方法在0-1×10-4 g/L的浓度范围内线性良好，服从朗伯比尔定律。 

2  结论与展望

在对比了文中不同的定量检测方法，发现检出限最好的方法为液质联用法，其检出限可达到10-14g，该方法具有高选择性、高灵敏度也在药物分析、食品分析等很多领域都得到广泛应用，但是该方法需要液质联用仪等专业的仪器和材料，对实验设备不够先进的实验室来说很难达到。其次就是离子色谱-电导检测法，它的检出限比液质联用法来说差一些，但最低检出限也可到10-6g/L，同样也具有较高的灵敏度和选择性，也是需要大型贵重仪器。而离子选择电极法，检出限10-4g/L，且该方法仪器比较简单、轻便、操作方便等优点。分光光度法其线性范围在0-1×10-4 g/L，该方法操作便捷，实用性强，在实验室易于实现，但是灵敏度一般。对滴定法来说在四丁基溴化铵的质量分数超过0.1%是结果准确，但低于0.1%时，会因为终点显示的不够敏锐而造成测定误差的增加，主要是因为浓度过低而导致的反应滞后，最终使得终点颜色变化不敏锐。虽然四丁基溴化铵的检测方法有很多种，但大多都为色谱分析法，需要有专业的仪器，若能发现一些兼具简单便捷、易于操作、灵敏度和精确度高的方法，能够检测成分复杂溶液中痕量四丁基溴化铵的浓度，将会具有很大的意义。

参考文献：

[1] 刘继华,李慧义,冯芳,周铁玲.UPLC-MS/MS法测定F351中催化剂四丁基溴化铵的残留量[J].药物分析杂志,2008,28(03):443-446.

[2] 张雯翔,杜鑫研,郭凯.溶液浓度对四丁基溴化铵水合物蓄冷性能的影响[J].云南化工,2021,48(11):43-46.

[3] 冯晓琴,程原.四丁基溴化铵催化对氰基苯酚醚化反应的研究[J].精细化工中间体,2009,39(05):17-19+29.

[4] 方亮霞,袁文峰,支三军,韦长梅.四丁基溴化铵催化下4-羧基苯磺酰胺的合成工艺研究[J].淮阴师范学院学报(自然科学版),2014,13(03):223-225+247.

[5] 刘丹,张晋平.盐酸坦洛新合成工艺[J].光谱实验室,2013,30(03):1458-1463.

[6] 潘慈康.良性前列腺增生症的药物治疗[J].实用医院临床杂志,2005(01):22-23.

[7] 李雷,叶荣魁,张辉.左乙拉西坦的合成工艺研究[J].辽宁化工,2014,43(09):1134-1135.

　　来源：化学工程与装备 - 官方网站 - 创刊于1972   2022年第12期   在线投稿  >>