Determination of squalene by-products during model compound vulcanization studies by LC-ESI-MS using silver nitrate as a post-column reagent

Abstract

High Performance Liquid chromatography-electrospray ionization mass spectrometry (HPLC-ESI-MS) using silver nitrate as a post-column reagent has been used for the determination of squalene by-products during model compound vulcanization studies. In this method, after all by-products were separated by reverse-phase liquid chromatography, analytes formed complexes with silver cation by mixing with a silver nitrate solution. The positive ion ESI mass spectra of squalene, squalene by-products and intermediates of vulcanization process showed [M+Ag]+and/or [M+Ag+AgNO3]+ ions. The method described in this paper overcomes the ESI technique limitations related to the ionization of hydrocarbon. Furthermore, results obtained working with this methodology helped to gain more insight into the natural rubber accelerated vulcanization process. In this sense the identification of the different crosslink types was determined, proving that the elution time increases with the decrease of sulfur chain length in the crosslink. Squalene with pendant group was also identified.

La tècnica de HPLC-ESI-MS, fent servir nitrat de plata com a reactiu post-columna, s’ha emprat per a la determinació dels productes de reacció d’esqualè durant la vulcanització, (l’esqualè s’utilitza com a molècula model de cautxú natural). En aquest mètode, després que tots els productes s’hagin separat en la columna de fase reserva, els analits formen complexos amb el catió plata després de mesclar-se, després de la columna, amb una solució de nitrat de plata. Els espectres de ions positius de l’esqualè, dels productes de reacció de l’esqualè i dels intermedis de reacció, van mostrar l’existència dels ions [M+Ag]+ i/o[M+Ag+AgNO3]+. El mètode descrit en aquest article supera las limitacions inherents a la tècnica de ESI referents a la ionització d’hidrocarburs. A més els resultats obtinguts mitjançant aquesta metodologia han ajudat a tenir més informació sobre el mecanisme de vulcanització de cautxú natural amb sofre. En aquest sentit, s’han identificat els diferents tipus de reticulació, i s’ha demostrat que un increment en el temps d’elució cromatogràfic es correspon a un descens en la longitud de la cadena de sofre en la reticulació. S’ha identificat també molècules d’equalè que incorporen trossos d’accelerant en la seva estructura.