Gas chromatographic retention characteristics of low molecular weight linear, cyclic and polycyclic methylpolysiloxanes

Summary

Retention data of 4 linear, 3 cyclic and 14 polycyclic methylsiloxanes were measured on four stationary phases (Apiezon L, SE-30, TWEEN-60, QF-1) at two different temperatures. A linear relationship was found between the retention indices and the Si-numbers of the linear and cyclic dimethylsiloxane molecules. Based on this fact a special index system (“Dimethylsiloxane Number”, DN) was introduced for low molecular weight methylpolysiloxanes. On the basis of experimental DN-values, characteristic intermolecular effects between the solutes and the stationary phases, and some structural characteristics of the solute substances were established. “DN”-values are nearly temperature-independent, and could be evaluated with equal precision both from isothermic and temperature-programmed measurements.

Zusammenfassung

Es wurden die Retentionsdaten von 4 linearen, 3 cyklischen und 14 polycyklischen Methylsiloxanen auf vier stationären Phasen (Apiezon L, SE-30, TWEEN-60, QF-1) bei zwei verschiedenen Temperaturen gemessen. Dabei wurde eine lineare Beziehung zwischen den Retentions-Indices und der Si-Zahl der linearen und cyklischen Dimethylsiloxan-Moleküle festgestellt. Auf Grund dieser Tatsache wurde ein spezielles Index-System („Dimethylsiloxan-Zahl”, DN) für die Methylpolysiloxane mit niedrigem Molekulargewicht eingeführt. Auf der Grundlage von experimentell ermittelten DN-Werten wurden charakteristische intermolekulare Effekte zwischen dem Gelösten und den stationären Phasen, sowie einige strukturelle Eigenschaften der Gelösten ermittelt. Die „DN”-Werte sind nahezu temperaturunabhängig und konnten mit gleicher Genauigkeit sowohl aus isothermen als auch aus temperaturprogrammierten Messungen ausgewertet werden.

Résumé

On a déterminé les données de rétention des 4 polyméthylsiloxanes linéaires, 3 cycliques et 14 polycycliques sur quatre phases fixes (Apiezon L, SE-30, TWEEN-60, QF-1) á deux températures différentes. On a trouvé une relation linéaire entre les indices de rétention et le nombre d'atomes de Si dans les molécules de polydiméthylsiloxane linéaires et cycliques. En se basant sur ce fait, on a décrit un système d'indices de rétention particulier (“Nombre de Diméthylsiloxane”, “DN”) pour les polyméthylsiloxanes de faible poids moléculaire. En se basant sur les valeurs de “DN” déterminées expérimentalement, on a montré l'existance d'interactions moléculaires caractéristiques entre les solutés et les phases fixes, ainsi que l'influence de certaines caractéristiques structurales des solutés. Les valeurs de “DN” sont presque indépendantes de la température et peuvent être déterminées, avec une précision égale, à partir de mesures faites dans des conditions isothermes aussi bien qu'à partir de mesures effectuées à température programmée.