一種化學(xué)鍵合型纖維素類手性固定相及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及色譜填料的制備，具體就是以4-氯甲基苯基甲酸酯纖維素衍生物作為手性選擇劑，1，6-己二異氰酸酯為連接臂，通過化學(xué)鍵合的方法將其修飾至載體上，制備出化學(xué)性能穩(wěn)定的鍵合纖維素(4-氯甲基苯基甲酸酯)手性色譜固定相。
【背景技術(shù)】
[0002]在目前大量的手性固定相中，多糖類手性固定相已被證明有著廣泛的用途。用纖維素、淀粉等多糖類衍生物制備的手性固定相是高效液相色譜手性拆分中使用最廣泛的手性固定相，并具有較好的拆分能力。自1973年Hesse和Hagel第一次用微晶形態(tài)的纖維素三醋酸酯直接作為液相色譜的手性固定相以來，纖維素衍生物手性固定相方面的研究已有近30年的歷史，對(duì)此類手性固定相的研究相對(duì)比較深入。
現(xiàn)今，涂敷型纖維素手性固定相發(fā)展已比較成熟，但是涂敷型固定相對(duì)流動(dòng)相的選擇范圍窄的問題依然存在，所以鍵合型固定相日趨受到人們的關(guān)注，且發(fā)展較為迅速。隨著Chirlpak IA、Chirlpak IB、Chirlpak IC的商品化,新的鍵合型纖維素固定相必將不斷涌現(xiàn)。目前日本的Daicel公司是纖維素類手性色譜柱的主要制造商之一；國(guó)內(nèi)現(xiàn)也有自主研制的涂敷型纖維素CSP色譜柱出售，但鍵合型纖維素CSP尚未商品化。
因此，我們制備了一種色譜性能優(yōu)異的化學(xué)鍵合型纖維素類手性色譜固定相，克服了涂覆型手性固定相在有些溶劑中會(huì)溶脹或溶解、使用壽命短、不耐高壓等缺點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種新型的化學(xué)鍵合纖維素類手性固定相，可對(duì)多種結(jié)構(gòu)類型的手性化合物進(jìn)行分離，同時(shí)，所制備的固定相具有良好的穩(wěn)定性，適用于高效液相色譜填料。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:首先分別制備氨丙基修飾硅膠和纖維素4-氯甲基苯基甲酸酯衍生物，然后通過連接臂1，6己二異氰酸酯，將纖維素衍生物修飾至硅膠表面，制備出鍵合型纖維素類手性色譜固定相，具體反映步驟如下:
(1)氨丙基硅膠的制備
將硅膠活化干燥，置于圓底燒瓶中，依次加入干燥甲苯、三乙氧基氨丙基硅烷，氮?dú)獗Ｗo(hù)下加熱回流24h，趁熱過濾、洗滌、干燥，得氨丙基修飾硅膠。
(2)纖維素衍生物制備
將纖維素懸浮于吡啶溶劑中，與三苯基氯甲烷反應(yīng)24h后，再加入4-氯甲基苯基異氰酸酯反應(yīng)24h，冷卻后過濾，加入到鹽酸的甲醇溶液中，常溫?cái)嚢璺磻?yīng)24h，過濾、洗滌、真空干燥得纖維素衍生物。
(3)化學(xué)鍵合
將上述制備的纖維素衍生物溶于四氫呋喃中，加入氨丙基硅膠，緩慢蒸除四氫呋喃后，移入圓底燒瓶，加入新干燥的甲苯和吡啶溶液及1，6己二異氰酸酯，反應(yīng)6h，冷卻后，過濾、洗滌、真空干燥，即可制得鍵合型纖維素手性固定相。
[0004]本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
1.應(yīng)用范圍廣。本發(fā)明以1，6己二異氰酸酯作為連接臂，將4-氯甲基苯甲酸酯纖維素衍生物修飾至硅膠表面，得到的手性固定相具有較高分離效率，適用于液相色譜、氣相色譜等領(lǐng)域；可用于手性化合物的分離，也可用于手性化合物的制備。此外，本方法還可以與其他類型的纖維素衍生化試劑反應(yīng)，制備多種纖維素類手性固定相，具有更廣泛的應(yīng)用范圍。
2.適用于多種流動(dòng)相。本發(fā)明制備的鍵合型纖維素類手性固定相，可以彌補(bǔ)商品化同類固定相受流動(dòng)相限制的不足，具有更廣泛的溶劑選擇性；可以使用常見的流動(dòng)相，也可使用四氫呋喃、二氯甲烷、三氯甲烷等作為流動(dòng)相添加劑。
3.使用重復(fù)性好，可以實(shí)現(xiàn)商品化生產(chǎn)。本發(fā)明是通過纖維素6-位上的羥基，利用二異氰酸酯雙官能團(tuán)試劑，將纖維素類衍生物修飾至硅膠表面，是一種選擇性固載法，重現(xiàn)性好，可實(shí)現(xiàn)商品化生產(chǎn)。
【附圖說明】
[0005]圖1是化學(xué)鍵合型纖維素-(4-氯甲基苯甲酸酯)手性固定相對(duì)安息香消旋體拆分分析色譜圖，分離條件:正己烷/異丙醇(80/20，體積比)
[0006]圖2是化學(xué)鍵合型纖維素-(4-氯甲基苯甲酸酯)手性固定相對(duì)反式1，2 二苯乙烯氧化物消旋體拆分分析色譜圖，分離條件:正己烷/異丙醇(80/20，體積比)
【具體實(shí)施方式】
[0007]實(shí)施例1:
(1)將3g硅膠活化并于120°C干燥過夜，置于10ml三口圓底燒瓶中，依次加入30ml干燥甲苯、5ml三乙氧基氨丙基硅烷，在110°C氮?dú)獗Ｗo(hù)下加熱下回流24h，趁熱過濾、洗滌、80°C下干燥過夜，得氨丙基硅膠。
(2)纖維素衍生物的制備
將Ig纖維素置于盛有40ml吡啶的三口圓底燒瓶中，加入3g三苯基氯甲烷在100°C下反應(yīng)24h，再加入3g 4-氯甲基苯基異氰酸酯在100°C下繼續(xù)反應(yīng)24h，冷卻后，將產(chǎn)物傾入10ml鹽酸的甲醇溶液中，室溫?cái)嚢璺磻?yīng)24h，過濾并用甲醇洗滌，真空干燥，得纖維素衍生物。
(3)化學(xué)鍵合
取0.5g纖維素衍生物溶于盛有30 ml四氫呋喃的燒杯中，加入2g氨丙基硅膠，緩慢蒸除去四氣呋喃，移入三口圓底燒瓶中，加入5ml干燥的甲苯卩比唆溶液及20 mg I, 6己二異氰酸酯，90°C下反應(yīng)6h，冷卻后，分別用甲醇、四氫呋喃洗滌，真空干燥，即制得鍵合型纖維素類手性固定相。
[0008]實(shí)施例2:
(1)將15g硅膠活化并于120°C干燥過夜，置于250ml三口圓底燒瓶中，依次加入150ml干燥甲苯、25ml三乙氧基氨丙基硅烷，在110°C氮?dú)獗Ｗo(hù)下加熱下回流24h，趁熱過濾、洗滌、80°C下干燥過夜，得氨丙基硅膠。
(2)纖維素衍生物的制備將3g纖維素置于盛有10ml吡啶的三口圓底燒瓶中，加入1g三苯基氯甲烷在100°C下反應(yīng)24h，再加入1g 4-氯甲基苯基異氰酸酯在100°C下繼續(xù)反應(yīng)24h，冷卻后，將產(chǎn)物傾入300ml鹽酸的甲醇溶液中，是文教辦反應(yīng)24h，過濾并用甲醇洗滌，真空干燥，得纖維素衍生物。
(3)化學(xué)鍵合
取3g纖維素衍生物溶于盛有180ml四氫呋喃的燒杯中，加入12g氨丙基硅膠，緩慢蒸除去四氫呋喃，移入三口圓底燒瓶中，加入30ml干燥的甲苯吡啶溶液及120mg 1，6己二異氰酸酯，90°C下反應(yīng)6h，冷卻后，分別用甲醇、四氫呋喃洗滌，真空干燥，即制得鍵合型纖維素類手性固定相。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種化學(xué)鍵合型纖維素類手性固定相的方法，其特征在于，按如下反應(yīng)步驟進(jìn)行: 1)氨丙基硅膠的制備:將硅膠活化干燥，置于容器中，依次加入干燥甲苯、作為連接臂的硅烷試劑，氮?dú)獗Ｗo(hù)下加熱回流24h，趁熱過濾、洗滌、干燥，得氨丙基修飾硅膠； 2)纖維素衍生物的制備:將干燥纖維素置于盛有重蒸吡啶的圓底燒瓶中回流，緩慢加入適量用于修飾纖維素衍生化試劑，加熱回流24h，反應(yīng)體系冷卻至室溫，將產(chǎn)物轉(zhuǎn)移至鹽酸的甲醇溶液中，室溫?cái)嚢?4h，過濾、洗滌、干燥備用； 3)化學(xué)鍵合:將上述制備氨丙基硅膠加入到纖維素衍生物的四氫呋喃溶液中，緩慢蒸除溶劑，加入新干燥的甲苯和吡啶溶液及連接臂試劑，反應(yīng)后冷卻，分別用甲醇、四氫呋喃洗滌產(chǎn)物，真空干燥，即可制得化學(xué)鍵合型纖維素類手性固定相。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述合成化學(xué)鍵合型纖維素類手性固定相的方法，其特征在于:所述的步驟I)化學(xué)鍵合所用連接臂的硅烷試劑為三乙氧基氨丙基硅烷。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述合成化學(xué)鍵合型纖維素類手性固定相的方法，其特征在于:所述的步驟2)中的纖維素衍生化試劑為4-氯甲基苯基異氰酸酯。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述合成化學(xué)鍵合型纖維素類手性固定相的方法，其特征在于:所述的步驟3)中鍵合所用的連接臂為1，6-己二異氰酸酯。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述合成化學(xué)鍵合型纖維素類手性固定相的方法，其特征在于:所述的步驟3)中甲苯和吡啶的體積比為5:1。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述合成化學(xué)鍵合型纖維素類手性固定相的方法，其特征在于:所述硅膠為全多孔硅膠。
【專利摘要】一種化學(xué)鍵合型纖維素類手性固定相的方法，步驟為：（1）在盛有機(jī)溶劑的反應(yīng)容器中，纖維素與其衍生物反應(yīng)得到纖維素衍生物，洗滌干燥備用；（2）將上述制備的纖維素衍生物涂覆于氨丙基硅膠表面，蒸除溶劑，加入新的溶劑及連接臂試劑，反應(yīng)后，冷卻，再分別用甲醇、四氫呋喃洗滌產(chǎn)物，真空干燥，即可制得化學(xué)鍵合型纖維素類手性固定相。本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)：制備的手性固定相應(yīng)用范圍廣、色譜性能好、化學(xué)穩(wěn)定性好、可以實(shí)現(xiàn)商品化生產(chǎn)。
【IPC分類】B01J20/29, B01J20/30
【公開號(hào)】CN105080518
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410198546
【發(fā)明人】韓海峰, 周利娟, 朱建生, 汪青, 王濤
【申請(qǐng)人】中科院大連化學(xué)物理研究所淮安化工新材料研究中心
【公開日】2015年11月25日
【申請(qǐng)日】2014年5月13日