一种酯型反相键合固定相及制备方法技术

本发明专利技术将含有β－（３，４－环氧环己基）基团的硅偶联剂用于高效液相色谱的制备中，将烷基酸先与硅偶联剂作用后再键合到含羟基的微粒载体上。由于得到的固定相中环己基的空间立体保护作用抑制碱性物质与硅羟基的相互作用，因此可有效地用于特别是对碱性有机化合物的分离，通常只需调节流动相中甲醇与水的比例就能满足样品的分离分析要求。同时采用本发明专利技术的合成路线得到的最后产物表面基团更均匀分布。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于一种液相色谱分析用酯型反相键合固定相及制备方法。反相高效液相色谱(RP-HPLC)由于其应用广泛，现在已经商品化的反相高效液相色谱柱约600种，其中大部分的烷基链从C2-C18，这可实现对大多物质的分析分离要求。在众多的反相键合填料中，有部分是通过中间偶联试剂(如氨基、环氧基、烯基等)先键合至硅胶基体上，再与含烷基链的酰氯、醇或酸反应而得到的。在改性后的硅胶表面仍残留相当数量的硅醇基，这使得某些极性化合物特别是碱性有机化合物与残留硅醇基的相互作用常常导致色谱峰形拖尾，峰变宽，甚至产生不可逆吸附。为了解决该问题，往往采用缓冲液为流动相或在较高PH值下进行分离。但有时采用一些含立体保护基团的键合相，可在较简单的流动相条件下对极性化合物进行满意的分离。本专利技术的目的在于提供一种酯型反相键合固定相，该酯型反相键合固定相可在简单的流动相条件下有效地用于有机化合物的液相色谱分离，特别是对碱性有机化合物的分离。本专利技术的另一个目的还在于提供一种酯型反相键合固定相的制备方法，该方法过程简单，材料易得，最后产物批量重复性好，稳定性能高。本专利技术提供了一种酯型反相键合固定相，该固定相利用含有β-(3，4-环氧环己基)基团的硅偶联剂为间隔臂，与烷基酸反应后再接到羟基的载体上，得酯型反相键合固定相，该固定相的结构式为 其中R为碳原子数从1-20个的烷基。在上述固定相中，更佳的组成是R为碳原子数从4-18个的烷基。本专利技术提供的上述酯型键合固定相其合成路线为 其中R为碳原子数从1-20个的烷基。本专利技术提供了一种酯型反相键合固定相的制备方法，该方法包括下列合成步骤1)微粒载体的预处理按1g微粒载体中加入20％5ml的比例加入盐酸或硝酸溶液，超声波分散后，回流4-6小时，用重蒸馏水浸泡至中性，于100～120℃干燥，保存待用。2)含有β-(3，4-环氧环己基)基团的硅偶联剂与烷基酸反应按1ml含有β-(3，4-环氧环己基)基团的硅偶联剂加入20ml有机溶剂的比例将含有β-(3，4-环氧环己基)基团的硅偶联剂与有机溶剂置于烧瓶中，边搅拌边加入有机碱，搅拌0.5-2小时后，加入含烷基酸的有机溶液，氮气保护下60℃-90℃反应4-8小时，反应后冷却备用；3)酯型键合固定相的制备取经酸处理的含羟基微粒，120℃-160℃真空干燥4-6小时，在真空驱动下加入第二步骤制得的产物(I)与有机溶剂，氮气保护，90-120℃搅拌反应8-24小时，过滤，分别用甲苯和甲醇洗涤数次，真空干燥6-12小时，得到酯型键合固定相。微粒是带有羟基的多孔、耐压、粒度均匀分布的颗粒，可以是无定型的、球型的硅胶、羟基磷灰石、二氧化钛或氧化锆；所用的偶联剂是含有β-(3，4-环氧环己基)的单、双或三官能团化合物，可以是β-(3，4-环氧环己基)乙基甲基二甲氧基硅烷、β-(3，4-环氧环己基)乙基二甲基一氯硅烷或β-(3，4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷；所用的烷基酸中的碳原子数从1-20个，最好是碳原子数从4-18个；有机溶剂是苯、甲苯或二甲苯；有机碱是三乙胺、三甲胺或吡啶。本专利技术首次将含有β-(3，4-环氧环己基)基团的硅偶联剂用于高效液相色谱的制备中，并且改变合成路线，即烷基酸先与硅偶联剂作用后再键合到含羟基的微粒载体上。由于本专利技术所得到的固定相中环己基的空间立体保护作用抑制碱性物质与硅羟基的相互作用，因此可有效地用于有机化合物的液相色谱分离，特别是对碱性有机化合物的分离，通常只需调节流动相中甲醇与水的比例就能满足样品的分离分析要求。同时采用本专利技术的合成路线得到的最后产物表面基团更均匀分布。通过下面给出的实施例可以进一步清楚地了解本专利技术，但本专利技术不仅限于下述例子。实施例1取3.7ml辛酸和25ml甲苯于三颈烧瓶搅拌，然后加入2.5ml三乙胺，搅拌1小时，然后缓慢滴加2.7mlβ-(3，4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷与15ml甲苯的混合溶液，70℃回流6小时后，冷却干燥保存待用；取4g经酸处理的5微米Kromasil硅球于反应器中，100℃真空干燥5小时，在真空驱动下加入上述中间产物，氮气保护下，100℃回流12小时，过滤，固体物用甲苯和甲醇洗涤后，真空干燥4小时，得最后产物。实施例2取2.3ml丁酸和40ml苯于三颈烧瓶中搅拌，加入2ml吡啶，反应0.5小时后，滴加3.0mlβ-(3，4-环氧环己基)乙基二甲基一氯硅烷与20ml苯混合液，90℃回流4小时，取5g磷灰石120℃真空干燥4时，90℃反℃在16小时，其余条件同实施例1。实施例3取6.2ml十八酸和60ml二甲苯于三颈烧瓶搅拌，加入3ml三甲胺，反应2小时后，加入4.2mlβ-(3，4-环氧环己基)乙基甲基二甲氧基硅烷和20ml二甲苯，60℃回流8小时，取5g二氧化钛微球110℃真空干燥6小时，120℃反应24小时，其余条件同实施例1。实施例4用实施例1制备的固定相，匀浆法充填于150mm，内径4.6mm不锈钢柱中，所得色谱柱用于分离样品混合物。附图说明图1为评价C8固定相常采用的芳烃混合物，即1尿嘧啶、2硝基苯、3萘、4二氢苊的色谱图。色谱条件如下流动相甲醇与水的体积比为75比25，流速0.8ml/min，柱温25℃，检测波长254nm。实施例5用实施例4制备的色谱柱，分离了1苯、2萘、3联苯、4菲混合物，图2为其色谱图，其色谱条件同实施例4。实施例6用实施例4制备的色谱柱，分离了几种碱性混合物，即1氨茶碱、2吡啶、3普鲁卡因、4咖啡因，色谱结果如图3，其色谱条件同实施例4。实施例7用实施例4制备的色谱柱，分离了中性、酸性和碱性有机混合物，即1尿嘧啶、2吡啶、3苯胺、4苯酚、5邻，对-甲苯胺、6甲苯、7乙苯，图4为其色谱图，流动相甲醇与水的体积比为55比45，其余条件同实施例4。与传统的反相键合固定相比较，本专利技术所得到的固定相只需调节流动相中甲醇与水的比例就可对碱性化合物进行很好的分离。如流动相为甲醇∶水(V/V)＝75∶25的条件下，吡啶、对甲苯胺、氨茶碱、罂粟碱在Kromasil-C8上分离的理论塔板数分别为10450、8680、22010、6120块/米，不对称因子分别为2.06、0.78、1.45、1.41。而这四种碱性物质在本专利技术所得到的固定相上分离的理论塔板数分别为36780、41110、31700、204440块/米，不对称因子分别为1.28、1.23、1.23、1.38。从对比中可以看出本专利技术所得到的固定相在分离碱性物质具有较大的优越性。同时采用本专利技术的制备过程简单，重复性好。权利要求1.一种酯型反相键合固定相，其特征在于采用含有β-(3，4-环氧环己基)基团的硅偶联剂与烷基酸反应后再和含羟基的微粒载体共价键合而得到的，结构为 其中R为碳原子数从1-20个的烷基。2.根据权利要求1所述的酯型反相键合固定相，其特征在于R为碳原子数从4-18个的烷基。3.一种酯型反相键合固定相的制备方法，其特征在于，该方法包括下列合成步骤1)微粒载体的预处理按1g微粒载体中加入20％5ml的比例加入盐酸或硝酸溶液，超声波分散后，回流4-6小时，用重蒸馏水浸泡至中性，于100～120℃干燥，保存待用。2)含有β-(3，4-环氧环己基)基团的硅偶联剂与烷基酸反应按1ml含有β-(3，4本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种酯型反相键合固定相，其特征在于采用含有β－（３，４－环氧环己基）基团的硅偶联剂与烷基酸反应后再和含羟基的微粒载体共价键合而得到的，结构为：＊＊＊其中Ｒ为碳原子数从１－２０个的烷基。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄晓佳，王俊德，刘学良，商振华，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：91[中国|大连]