本发明专利技术公开了一种合成液相色谱固定相的方法，其首先将载体加热预处理，然后气化的催化剂和气化的硅烷与载体键合，进一步与气化的硅烷封端试剂反应得到液相色谱固定相。本发明专利技术依据气体分子扩散速度快，有利于在颗粒各部位与固体参与反应的原理建立了气-固相催化流动床合成反应装置。本发明专利技术操作简便，重现性好，可大幅提高色谱固定相的碳载量和键合密度。本发明专利技术制得的色谱填料可有效地用于酸性，中性和碱性化合物的分离分析。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种合成液相色谱固定相的方法，其首先将载体加热预处理，然后气化的催化剂和气化的硅烷与载体键合，进一步与气化的硅烷封端试剂反应得到液相色谱固定相。本专利技术依据气体分子扩散速度快，有利于在颗粒各部位与固体参与反应的原理建立了气-固相催化流动床合成反应装置。本专利技术操作简便，重现性好，可大幅提高色谱固定相的碳载量和键合密度。本专利技术制得的色谱填料可有效地用于酸性，中性和碱性化合物的分离分析。【专利说明】一种气-固相催化合成液相色谱固定相的方法及其专用装置
本专利技术涉及一种合成液相色谱固定相的新方法，属于液相色谱分离材料制备
。
技术介绍
高效液相色谱(HPLC)是一种广泛使用的分析色谱技术，其基本原理是利用样品分子在固定相和流动相之间的分配系数的差异实现分离。高效液相色谱技术以其快速、高效、易于实现自动化和高通量样品处理等特点，已经成为环境监测、医药卫生、食品安全、生命科学、石油化工、地质勘探、国家安全等众多领域的核心分析技术手段。可以说色谱分离分析技术无孔不入，已渗透到国民经济的各个方面。液相色谱的实质就是要提高色谱分离的能力，随着样品的复杂性、未知性的提高，对液相色谱的分离能力提出了更高的要求，促使液相色谱技术向着更高端的水平发展。液相色谱柱是液相色谱的"心脏"，色谱柱填料的性能是决定色谱分离能力的关键。目前，色谱固定相基质材料包括硅胶，氧化铝，氧化钛，氧化锆和氧化铈等。在这些基质材料中，硅胶基质色谱固定相是应用最为广泛的一种，其合成过程主要包括:硅烷的合成、硅烷与硅胶的键合、封端和装柱等，其中键合技术是重要环节之一，是生产高质量色谱柱的核心技术。目前，液相色谱固定相的制备主要采用液相合成法，键合密度较低。娃胶基质键合固定相是通过有机娃烧和娃胶表面的娃轻基之间的化学反应制备的。在无水溶剂条件下，有机硅烷与硅胶的表面的硅羟基通过脱去小分子形成硅氧烷链接，反应完成后必须除去溶剂、过量试剂和催化剂等。液相键合反应的主要缺点是有机硅烷分子的反应位点可以被溶剂分子溶剂化，阻止硅烷与硅胶表面的硅羟基反应，从而抑制键合反应，降低固定相的键合密度；颗粒在溶剂相中的不均匀分布和粘结成团，降低了键合反应的重现性，同时这种键合相制备过程的不均匀性，也导致了固定相的分离性能下降；未反应的硅烷、催化剂和盐的去除以及从反应混合物中分离出纯的产物，既浪费时间又浪费精力。此外，液相键合反应要求硅烷具有较高的纯度，以尽量减少硅烷中的杂质与硅胶基质的副反应。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种能大幅提高液相色谱填料碳载量和键合密度，合成方法操作简便、稳定可靠、重现性好，适于规模化生产的气-固相催化流动床合成液相色谱固定相的新方法，以克服现有液相合成技术的主要不足； 本专利技术还有一个目的是提供上述气-固相催化合成液相色谱固定相的专用装置。本专利技术实现过程如下: 一种合成液相色谱固定相的方法，其特征在于包括以下步骤: (1)载体加热预处理； (2)气化的催化剂和气化的硅烷与载体键合；(3)进一步与气化的硅烷封端试剂反应得到液相色谱固定相。所述的催化剂选自氨气、甲胺、二甲胺4 二甲基乙基胺4於二甲基丙基胺、N, 二甲基丁基胺、三甲胺；乙胺、二乙胺、三乙胺；六氢吡唆、吡唆、於甲基吡唆、2-甲基吡啶、2-乙基吡啶、4-甲基吡啶、2，4-二甲基吡啶、2，6-二甲基吡啶、2，4，6-三甲基吡啶；咪唑，1-甲基咪唑、1-乙基咪唑、2-甲基咪唑、4-甲基咪唑、1,2-二甲基咪唑。所述的硅烷是单或双或三官能团的C1-C3tl有机硅烷中的一种或几种，其化学结构通式为 R1-SiR2aX3^ 其中R1 = C1-C3tl取代或未取代烷基，环烷基，杂环烷基，取代或未取代苯基； R2 = C1-C8取代或未取代烷基，环烷基，杂环烷基，取代或未取代苯基； a = 0，1，2; X =卤素，烷氧基，酰氧基或胺基。所述的硅烷封端试剂是单，二，三，四或五硅烷中的一种或几种。所述的单硅烷为三甲基氯硅烷、％ 二甲基三甲基硅胺、三甲基硅基咪唑、甲基三氯硅烷、二甲基二氯硅烷、二甲氧基二甲基硅烷、三甲基硅醇或三甲基硅基乙酰胺；所述的二硅烷为六甲基二硅氮烷或1，3- 二甲氧基四甲基二硅氧烷；所述的三硅烷是六甲基环三硅氧烷；所述的四硅烷是八甲基环四硅氧烷；所述的五硅烷是十甲基环五硅氧烷。所述载体为硅胶、氧化铝、二氧化钛、氧化锆或氧化铈。所述的硅胶基质颗粒是球形多孔硅胶,金属杂质含量小于30 ppm,硅胶基质颗粒的粒径范围为1-60 mm,孔径范围为50-1000 K,比表面积范围为50-500 m2/g。上述步骤(2)和(3)的反应温度为180~400 0C,以保证催化剂、硅烷以及硅烷封端试剂为气化状态。上述气-固相催化合成液相色谱固定相方法的专用装置，其结构构造为:反应器(O)下端与预热器(6)连通，预热器(6)下端分别通过阀门A (7)、阀门B (9)、阀门C (11)与催化剂汽化器(8)、惰性气体、硅烷汽化器(12)连通；索氏提取器(14)底部通过Y形管(16)与反应器(O)上端和硅烷汽化器(12)连通，索氏提取器(14)上部与冷凝器(15)连接。反应器(O)设置有顶部筛板(1)、底部筛板(5)、加热器(4)和热电偶(2)。加热器(4)可以是蒸汽或者油浴加热，也可以是电热套加热。索氏提取器(14)的虹吸管(13)上端高度可以不确定，但为了减少回流液的积存，虹吸管较低为宜；下端延长到蒸汽出口以下，以避免回流液体返回反应器(O)。当催化剂为气体状态时，其也可以与惰性气体例如氮气、氩气、氦气混合进入反应器(O)。本专利技术的有益效果: (O由于气-固原料物理性质的巨大差异，导致原料在混合过程中容易产生原料混合不均匀的问题，从而影响反应的进行。本专利技术的气-固相反应器利用气体通过颗粒状固体层而使固体颗粒处于悬浮运动状态来完成气-固相催化反应过程。本专利技术利用硅烷与载体原位反应释放的气体，以及惰性气体，使载体颗粒处于悬浮运动状态，从而有效地维持流态化过程，实现了小颗粒载体在流动床中均匀进行键合反应。流体和颗粒的运动使床层具有良好的传热性能，床层内部温度均匀，而且易于控制，可以有效解决由于气-固反应原料混合不均匀的问题； (2)本专利技术气-固相催化流动床反应装置利用气体分子扩散速度快，有利于在颗粒各部位与固体参与反应的原理，反应速度优于液固反应。同时易于控制硅烷汽化反应温度，减少高沸点杂质参与反应，适合于将有机硅烷键合到固体载体上的合成方法； (3)本专利技术气-固相催化流动床反应装置利用索氏提取溶剂循环使用原理，有利于原料硅烷的反复循环使用，避免未反应的反应物冷凝返回反应器，降低反应效率； (4)本专利技术气-固相催化反应装置可在反应器内方便地干燥载体，避免填装过程吸潮；同时在反应器内进行后处理，方便简洁； (5)与常规液相键合技术相比，气-固相催化键合反应活性高，合成方法稳定可靠，重现性好，键合密度高，易于规模化生产和自动化。【专利附图】【附图说明】图1是本专利技术气-固相催化流动床反应装置结构示意图； 图2是实施例4中利用实施例1气-固催化方法制备的C18色谱柱，实施例3液相合成法制备的C18色谱柱和Agilent TC-C18色谱柱对本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种合成液相色谱固定相的方法，其特征在于包括以下步骤：（1）载体加热预处理；（2）气化的催化剂和气化的硅烷与载体键合；（3）进一步与气化的硅烷封端试剂反应得到液相色谱固定相。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李广庆，孙晓莉，
申请(专利权)人：北京迪马欧泰科技发展中心，
类型：发明
国别省市：
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