![[Readers Insight] Is Retention Time Determined Solely by the Polarity of a Compound?](http://www.welch-us.com/cdn/shop/articles/ret-time-1080-1027_750x.jpg?v=1773724051)
[Readers Insight] Определяется ли время удерживания исключительно полярностью соединения?
Эта статья написана штатным автором Welch's Хроматографи Маунд. Содержание статьи отражает исключительно точку зрения автора.
Введение
Задумывались ли вы когда-нибудь над таким вопросом: в обращенно-фазовой хроматографии более раннее элюирование всегда означает, что соединение имеет более высокую полярность? Или, скорее, определяется ли время удерживания исключительно полярностью соединения?
Что такое полярность?
Прежде чем мы углубимся в этот вопрос, давайте сначала разберемся, что такое полярность.
Когда два атома образуют ковалентную связь, разница в электроотрицательности приводит к смещению электронного облака в одну сторону, что вызывает разделение между центрами положительных и отрицательных зарядов. То же самое происходит и в более сложных молекулах — они могут развивать так называемый постоянный дипольный момент, который приводит к молекулярной полярности.
Полярные молекулы, обладающие этими постоянными диполями, взаимодействуют посредством диполь-дипольных взаимодействий, когда они сближаются. Эти взаимодействия порождают то, что мы называем «подобное растворяет подобное».
Но почему некоторые неполярные вещества также растворяются в полярных, например, бензол в этаноле?
Бензол — неполярная молекула, однако в полярном растворителе этаноле электрическое поле этанола может индуцировать дипольный момент в молекуле бензола — это называется индуцированным дипольным моментом. Этот индуцированный диполь затем может взаимодействовать с постоянным диполем полярных молекул, образуя то, что мы называем индуцированным диполь-дипольным взаимодействием.
Как и почему полярность выступает основным фактором, влияющим на время удерживания?
В большинстве случаев, когда мы обсуждаем время удерживания, мы в первую очередь фокусируемся на полярности. Это потому, что многие аналиты естественным образом содержат функциональные группы, способные образовывать водородные связи, такие как гидроксильные группы.
В этом случае для структурно схожих гомологических соединений количество водородных связей, которые они могут образовывать, обычно одинаково — основные различия заключаются в количестве метильных, метиленовых, алкильных или двойных связей.
При анализе их порядков элюирования полярность остается основным фактором, который следует учитывать.
Однако существуют случаи, когда только полярность не является доминирующим фактором, влияющим на время удерживания.
Рассмотрим циклогексан. Это молекула с очень низкой полярностью. Если мы заменим водороды на кольце гидроксильными группами, то получим инозит — который все еще симметричен. Однако гидроксильные группы могут легко образовывать водородные связи с водой, делая инозит высокорастворимым в воде и демонстрируя более раннее элюирование в ОФХ, что явно противоречит идее, что «более высокая полярность, более раннее элюирование».
В этом случае время удерживания зависит как от полярности, так и от водородных связей.
Заключение
В хроматографическом разделении существует множество факторов, которые могут влиять на время удерживания, включая полярность, водородные связи, pH и pKa. Однако в большинстве случаев полярность по-прежнему является основным фактором, который мы учитываем, поскольку она играет доминирующую роль в объяснении как растворимости в воде, так и поведения соединения при элюировании — на ее долю приходится более половины общего влияния. Водородные связи следуют за ней как второй по значимости фактор.
Тем не менее, независимо от того, как мы количественно оцениваем эти факторы, мы должны помнить: при анализе хроматографических пиков одной полярности недостаточно, чтобы объяснить все.