Термическая нестабильность моноалкиловых эфиров фталевой кислоты в условиях газохроматографического разделения

Abstract

Моноалкиловые эфиры бензол-1,2-дикарбоновой (фталевой) кислоты являются основными продуктами метаболизма (частичного гидролиза) диалкилфталатов, широко применяющихся в качестве пластификаторов полимерных композиций. Проверка возможностей газохроматографического и хромато-масс-спектрометрического анализа простейших моноалкиловых (С₁-С₇) эфиров показала, что эти соединения термически нестабильны и разлагаются в хроматографической колонке, что может осложнять их обнаружение в различных образцах. Установлено, что основное направление деструкции моноалкилфталатов в газохроматографической колонке аналогично известному процессу их пиролиза с образованием соответствующих спиртов и фталевого ангидрида. По этой причине для разделения моноэфиров фталевой кислоты необходимо использовать максимально короткие колонки с тонкими пленками стандартных неполярных неподвижных фаз при минимальной скорости программирования температуры, что позволит снизить температуры удерживания таких аналитов и, следовательно, минимизировать их термическое разложение. Высказано предположение, что именно разложение с образованием фталевого ангидрида объясняет высокую токсичность (в том числе эндокринную) моноалкилфталатов для человека и животных.

Monoalkyl esters of benzene-1,2-dicarboxylic (phthalic) acid are the main metabolites (products of the partial hydrolysis) of dialkyl phthalates widely used as ingredients of polymeric compositions. Testing the possibilities of GC and GC-MS analysis of the simplest monoalkyl (C₁-C₇) esters indicates these compounds are thermally unstable and decompose in a chromatographic column during separation that may complicate their determination. The principal way of monoalkyl phthalate decomposition is similar to the known process of their pyrolysis with formation of corresponding alkanols and phthalic anhydride. It is concluded that GC analysis of these monoesters can be provided using short WCOT columns with thin layers of non-polar stationary phases at the smooth temperature ramps. It allows to reduce retention temperature of such analytes and, hence, to minimize their thermal decomposition. It is proposed that just the possibility of phthalic anhydride formation in the result of decomposition explains us high toxicity (including endocrine disruptions) of monoalkyl phthalates for mammals.