一种排代色谱法，以及用于该方法的排代剂化合物，其具有通式（Ⅰ），其中，每个Ｒ↓［１］、Ｒ↓［２］、Ｒ↓［３］、Ｒ′↓［１］、Ｒ′↓［２］和Ｒ′↓［３］基团各自独立地选自烷基、芳基和芳烷基，并且在其中，可以通过任意一个或多个的Ｒ↓［１］和Ｒ↓［２］、Ｒ↓［１］和Ｒ′↓［１］、Ｒ↓［１］和Ｒ↓［４］、Ｒ↓［４］和Ｒ′↓［４］、或Ｒ↓［４］和Ｒ↓［５］形成含有一个或多个季氮原子的环；每个Ｒ↓［４］、Ｒ′↓［４］、Ｒ↓［５］和Ｒ′↓［５］基团各自独立地选自烷基、芳基、芳烷基和－（ＣＨ↓［２］）↓［ａ］－（ＣＨＹ）↓［ｂ］－（ＣＨ↓［２］）↓［ｃ］－Ｎ↑［＋］Ｒ↓［１］Ｒ↓［２］Ｒ↓［３］Ａｎ↑［－］，其中，Ｒ↓［１］、Ｒ↓［２］和Ｒ↓［３］如上所定义；每个Ｙ独立地选自－Ｈ、－ＯＨ、－ＯＲ↓［６］、卤素、烷基、芳基和芳烷基，其中－Ｒ↓［６］可以是烷基或－（ＣＨ↓［２］）↓［ａ］－（ＣＨＯＨ）↓［ｂ］－（ＣＨ↓［２］）↓［ｃ］－Ｎ↑［＋］Ｒ↓［１］Ｒ↓［２］Ｒ↓［３］Ａｎ↑［－］，其中，Ｒ↓［１］、Ｒ↓［２］和Ｒ↓［３］如上所定义；每个ｑ和ｚ，各自独立地可以是从０到大约６中的任意整数，条件是ｑ＋ｚ等于或小于大约６；每个ａ、ｂ和ｃ各自独立地可以是从０到２中的任意整数，条件是任何片段中的ａ＋ｂ＋ｃ的总和至少为１；以及每个Ａｎ↑［－］独立地可以是为获得中性化合物所需要的一个或多个有机或无机的、单价或多价阴离子。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及含有多个季铵盐(multiplequats)的组合物，以及在色谱 法纯化中使用所述组合物作为排代剂的方法。
技术介绍
在1906年Tswett首先认识到了色谱法的排代模式，其指出在过载的 洗脱色谱的条件下出现样本排代。在1943年，Tiselius建议将众多的色 谱法主题分为三个不同的"模式，，迎头模式、洗脱模式和排代模式。从 那时起，大多数进展和应用，特别是在分析色谱中都发生在洗脱色谱法 的领域中。实际上，目前在缺少进一步的限定时，术语"色谱法"通常是 指洗脱模式的色谱法。洗脱模式和排代模式在理论上和实践中都易于区别。在洗脱色谱法 中，要被纯化的样品溶液被施加于固定相，通常位于色谱柱中。选择流 动相以使样品既不是被不可逆地纟皮吸收也不是在整体上不被吸收，而是 可逆地结合。由于流动相流过固定相，在流动相和固定相之间建立了平 衡，由此，依赖对固定相的亲和性，样品以一定的速度，沿柱通过，所 述速度反应了相对于存在于原始样品中其他组分的亲和性。在标准洗脱 色谱法中需要特别指出的事实是洗脱展开剂前沿，或者等度洗脱的零柱 容积经常先于样品脱离色谱柱。对等度洗脱色谱法的调整和扩展见于台阶梯度色谱法，其中 一系列 不同组合物的洗脱剂通过固定相。在离子交换色谱法中，例如，应用流 动相盐浓度和/或pH的阶梯变化洗脱或释放接受分离的分析物。排代色谱法使用了排代剂化合物以从柱中去除混合物的组分。排代 剂化合物对固定相的亲和力通常远高于要被分离的混合物中的任意成分对固定相的亲和力。这与洗脱色谱法形成对照，在洗脱色i普法中，洗脱 剂对固定相的亲和力低于要被分离的组分对固定相的亲和力。区别排代 色镨法和洗脱或解吸附色谱法的关键操作特征是使用排代化合物。在排 代色谱法中，在要被分离的组分都对固定相有较高的亲和力的条件下， 首先用载体溶剂平衡色谱柱。进料混合物的体积，其可以为大体积和非 常稀释的，被加载到柱上，并且进料混合物中的单个组分被吸附到固定 相。即，进料混合物的组分被分配或吸收到固定相上，并被保持在其中。 如果所有的组分通过排代被溶解，则载体溶剂从不含样品的柱中出现。 这时进料混合物的组分停留于固定相，并且每一组分在柱中的位置都与 其在初始条件下对固定相的相对亲和力相关。原则上，在固定相的既定 位点，任何组分的分子都将取代具有较低亲和力的任何其他组分的分子。 结果，单个组分最终将按亲和力从最高到最低的顺序在柱上排列。允许进料混合物的一些组分，例如对固定相不具有显著亲和力的组分，与载体溶剂一起通过色谱柱，这有时是具有优势的；在这种情况下， 只有保留的进料组分通过排代色谱法被溶解。一旦样品被加载于色谙柱上，含有溶解于适合溶剂中的排代剂化合 物的溶液被加入柱中以通过固定相。选择排代剂化合物以使其对固定相 的亲和性比进料混合物中任意组分对固定相的亲和性都高。假设适当地 选择了排代剂和流动相，单个组分以高度浓缩的、相对纯的物质的相毗 邻的区带，以增高的吸收亲和力的顺序流出色谱柱。在纯化的单组分区 带之后，排代剂从柱中出现。根据排代化合物在样品之后，并且进料组 分以高度浓缩的、相对纯的物质的相毗邻的区带排出色谱柱的事实，易 于区别排代色谱与洗脱色谱。对于工业色语，排代色镨法具有一些特别的优势特征。首先，排代 色谱可以一步完成产品分离和浓缩。作为对照，等度洗脱色谱导致分离 过程中显著的产品稀释。再者，由于排代过程在平^"等温线的非线性区 进行，因此可以进行高的柱装载。这可以比洗脱色谱具有非常好的柱利 用度。第三，色谱柱的研发和组分分离比相对照的洗脱方法需要更少的 溶剂。第四，排代色谱法可以从具有低分离因素的混合物中浓缩和纯化组分，而在典型的洗脱色谱法中要获得满意的分离需要更大的分离因素。 由于所有这些优势，可以认为排代色谱法将得到广泛的应用。但是， 排代色谱却持续存在着一些问题。 一个问题是色语柱需要再生，因为每 次使用后就丟弃固定相是不经济的。另 一个问题是获得适合的排代化合 物，所述化合物为相对简单的化合物，易于合成和/或可以合理(经济) 的成本商业获得。这两个问题给排代色谱带来了相对于洗脱色谱而言的 缺点。考虑到再生，由于排代工艺使用对固定相具有非常高的亲和力的排 代化合物，再生和重平衡色谱柱所需要的时间可以比洗脱色谱长。另夕卜， 在再生过程中经常需要相对大量的溶剂。这些问题有效地减少了排代色 谱比洗脱色谱所具有的优势。第二个问题，即获得能够较易于合成和/或可以合理(经济)的成本 商业获得的有益的排代化合物，是由于需要既对固定相具有高亲和力又 可以在再生过程中从色谱柱相对容易除去的排代化合物。由现有技术提 供的化合物不能满足这两个重要标准中的一个或两个。各种所提供的化 合物为低分子量的排代剂，但是，它们相当难以合成和纯化，以及不能 以合理的成本商业获得，或者完全不能商业获得。为了使排代色i普法成为主流的色谱技术， 一直都有对高效排代剂的 未满足的需要，所述排代剂合成和纯化非常简单，并经得起大规模生产， 和/或可商业获得，并且其使得固定相可以高效再生以使固定相在随后的 排代色镨工艺中可以重新使用。
技术实现思路
目前发现一类低分子量的带正电的化合物在排代色谱工艺中可以高 效行使排代剂的功能。因此，本专利技术既涉及排代色谱方法也涉及一组排剂化合物使用之后可以有效地从固定相除去，使得固定相在随后的排代 色镨工艺中再生和重新使用。另外，这些排代剂化合物可以通过相对简 单和经济的合成方法以高收率和高纯度生产。因此，本专利技术解决了前述的存在于现有技术排代色谱工艺中的问题。根据本专利技术实施方案的排代剂化合物属于一类已知的有机季铵盐(quat salts)化合物。季铵盐是带有正电荷氮原子的化合物。这些化合物 含有脂肪链，在多数情况下是水溶的。当溶于水中时，这些化合物显示 出带有正电荷的有益特性，其不受pH变化的影响。即，氮中心的电荷不 是胺单一质子化的结果，所以可以在宽范围调整这些盐的水溶液的pH, 而不引起氮中心的正电荷的丟失。普通的多胺和相关化合物通常不能用 作阳离子交换排代色语法中的排代化合物。这是因为它们没有完全质子 化，以及因此在pH范围内不能发展与排代色镨树脂相适应的足够的正电 荷。不同的是，本专利技术的排代剂化合物可以在任意的pH范围内使用，在 所述范围内色谱树脂都是稳定的。在一个实施方案中，本专利技术涉及排代色谱方法，其包括， 将含有至少一种待分离的组分的混合物加载到适合的固定相之上； 通过将含具有通式(I)的排代剂化合物的混合物加入固定相，以从固 定相中排代所述的至少 一种组分<formula>complex formula see original document page 11</formula>其中，每个Rp R2、 R3、 R、、 R'2和R'3基团各自独立地选自烷基、 芳基和芳烷基，并且在其中，可以通过任意一个或多个的&和R2、 R和RV R4和R4、 R4和R'4、或R4和R5形成含有一个或多个季氮原子的 环；每个R4、 R'4、Rs和R'5基团各自独立地选自烷基、芳基、芳烷基和國(CH2)a-(CHY)b-(CH2)c-:^R4R2R3An—,其中，！^、 R2和R3如上所定义本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种排代色谱方法，其包括： 将含有一种或多种待分离的组分的混合物加载到适合的固定相之上； 通过将含具有通式（Ⅰ）的排代剂化合物的混合物加入至固定相，以从固定相中排代一种或多种组分中的至少一种： ＊＊＊ （Ⅰ） 其中，每个Ｒ↓［１］、Ｒ↓［２］、Ｒ↓［３］、Ｒ′↓［１］、Ｒ′↓［２］和Ｒ′↓［３］基团各自独立地选自烷基、芳基和芳烷基，并且在其中，可以通过任意一个或多个的Ｒ↓［１］和Ｒ↓［２］、Ｒ↓［１］和Ｒ′↓［１］、Ｒ↓［１］和Ｒ↓［４］、Ｒ↓［４］和Ｒ′↓［４］、或Ｒ↓［４］和Ｒ↓［５］形成含有一个或多个季氮原子的环； 每个Ｒ↓［４］、Ｒ′↓［４］、Ｒ↓［５］和Ｒ′↓［５］基团各自独立地选自烷基、芳基、芳烷基和－（ＣＨ↓［２］）↓［ａ］－（ＣＨＹ）↓［ｂ］－（ＣＨ↓［２］）↓［ｃ］－Ｎ↑［＋］Ｒ↓［１］Ｒ↓［２］Ｒ↓［３］Ａｎ↑［－］，其中，Ｒ↓［１］、Ｒ↓［２］和Ｒ↓［３］如上所定义； 每个Ｙ独立地选自－Ｈ、－ＯＨ、－ＯＲ↓［６］、卤素、烷基、芳基和芳烷基，其中－Ｒ↓［６］可以是烷基或－（ＣＨ↓［２］）↓［ａ］－（ＣＨＯＨ）↓［ｂ］－（ＣＨ↓［２］）↓［ｃ］－Ｎ↑［＋］Ｒ↓［１］Ｒ↓［２］Ｒ↓［３］Ａｎ↑［－］，其中，Ｒ↓［１］、Ｒ↓［２］和Ｒ↓［３］如上所定义，并且一个或多个的Ｙ是通过一种或多种电磁方法可检测到的基团； 每个ｑ和ｚ，各自独立地可以是从０到大约６中的任意整数，条件是ｑ＋ｚ等于或小于大约６； 每个ａ、ｂ和ｃ各自独立地可以是从０到２中的任意整数，条件是任何片段中的ａ＋ｂ＋ｃ的总和至少为１；以及 每个Ａｎ↑［－］独立地可以是为获得中性化合物所需要的一个或多个有机或无机的、单价或多价阴离子。...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：查尔斯利特尔，维克托万德佩斯，巴里海莫尔，
申请(专利权)人：塞克姆公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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