本发明专利技术涉及一种三蝶烯类功能材料、制备方法及其应用，属于气相色谱技术领域。所述功能材料的结构式如下，n≥1：将TPGS与三乙胺溶于有机溶剂，加入对甲苯磺酰氯，制得TPGS对甲苯磺酸酯；将三蝶烯对苯二氢醌、TPGS对甲苯磺酸酯和碳酸钾溶于乙腈中，加热回流反应，分离纯化，得到所述功能材料；所述功能材料可以作为气相色谱固定相，其针对不同性质的分析物及异构体表现出高选择性分离性能；对易发生不可逆吸附或产生变形色谱峰的分析物表现出良好惰性，用于色谱分析测定具有重要应用价值。用于色谱分析测定具有重要应用价值。用于色谱分析测定具有重要应用价值。
【技术实现步骤摘要】
一种三蝶烯类功能材料、制备方法及其应用
[0001]本专利技术涉及一种三蝶烯类功能材料、制备方法及其应用，属于气相色谱
技术介绍
[0002]气相色谱分析(GC)是各领域广泛应用的一种分析测定方法。在GC分析中，固定相的选择性直接影响样品组分色谱峰的分离程度及其分析测定结果的准确性。目前常用的固定相主要有聚硅氧烷类和聚乙二醇类，这些固定相的选择性多限于某种类型或性质的分析物，而对其他分析物的选择性较低。例如，极性聚乙二醇固定相主要适于极性分析物，而对非极性分析物的保留弱、选择性低。由于实际分析检测的样品中常同时含有多种不同类型或性质的分析物，上述固定相的选择性和分离性能难以满足实际样品分析测定的需求。因此，发展新型高选择性、综合分离性能高的固定相对于色谱分析测定具有重要应用价值。
[0003]基于三维富π蝶烯骨架的功能材料具有多孔性、高热稳定性等特性，目前在材料化学领域已得到关注。蝶烯类材料的特异性质使其在色谱分析领域具有很好的应用潜力，但目前除我们前期的研究报道外，尚未见其他研究报道。我们在前期工作中发展了新型蝶烯类离子液体和蝶烯含氧直链二醇类GC固定相。这些蝶烯固定相对弱碱性苯胺类异构体具有高选择性，但对碱性较强的杂环类(如吡啶、甲基吡啶)易发生不可逆吸附或出现变形峰，进而影响其与相邻组分的分离和检测。
技术实现思路
[0004]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种三蝶烯类功能材料、制备方法及其应用。所述功能材料为三蝶烯维生素E琥珀酸聚乙二醇酯的功能材料(简称TPT)，所述功能材料可以作为气相色谱固定相，其针对不同性质的分析物及异构体(如二乙苯、二甲苯胺、二氯苯、二甲苯酚等)表现出高选择性分离性能；对易发生不可逆吸附或产生变形色谱峰的分析物(如碱性杂环类、醛类)表现出良好惰性，用于色谱分析测定具有重要应用价值。
[0005]本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的。
[0006]一种三蝶烯类功能材料，所述功能材料的结构式如下：
[0007][0008]其中，三蝶烯骨架上有两个相同侧链，侧链结构由维生素E单元、琥珀酰基和聚乙二醇单元构成，三蝶烯骨架两个侧链的聚乙二醇单元的n值相同，n≥1。
[0009]优选聚乙二醇单元相对分子质量为400～2000时，所述三蝶烯类功能材料的相对分子质量2108～5308，适用于作为固定相用于气相色谱分析测定。
[0010]一种本专利技术所述三蝶烯类功能材料的制备方法，所述制备方法步骤如下：
[0011](1)在保护气体的保护下，将维生素E琥珀酸聚乙二醇酯(TPGS)与三乙胺溶于有机
溶剂，在20℃～30℃下搅拌，加入对甲苯磺酰氯，反应时间大于等于24h，得到反应产物，分离纯化，得到TPGS对甲苯磺酸酯(简称TPGS-TOS)。
[0012]其中，所述保护气体为氮气或惰性气体，优选保护气体为氮气。
[0013]优选TPGS与三乙胺的摩尔比为1:26～1:58。
[0014]所述有机溶剂为二氯甲烷或三氯甲烷。
[0015]优选甲苯磺酰氯与TPGS的摩尔比为1.5:1～2:1。
[0016]优选反应温度为25℃。
[0017]优选反应时间为24h～28h。
[0018]优选采用硅胶柱进行分离纯化。
[0019](2)将三蝶烯对苯二氢醌(TP-2OH)、TPGS-TOS和碳酸钾溶于乙腈中，加热回流，反应时间大于等于24h，冷却，收集产物，分离纯化，得到本专利技术所述的一种三蝶烯类功能材料。
[0020]优选TP-2OH、TPGS-TOS与碳酸钾的摩尔比为1:x:y，其中，x≥2，y≥4。
[0021]优选反应时间为24h～28h。
[0022]优选冷却时间为0.5h～1h。
[0023]优选采用硅胶柱进行分离纯化。
[0024]本专利技术所述三蝶烯对苯二氢醌(TP-2OH)可以采用现有技术制得，优选采用以下方法制得：
[0025]将三蝶烯对苯二醌溶解于冰醋酸溶剂中，加热回流大于等于1h，在反应过程中，加入与三蝶烯对苯二醌等摩尔量的氢溴酸，继续反应，反应时间大于等于1h，冷却，收集产物，制得TP-2OH。
[0026]优选加热回流1h～2h。
[0027]优选继续反应时间为1h～2h。
[0028]优选冷却时间为0.5h～1h。
[0029]本专利技术所述三蝶烯对苯二醌可以采用现有技术制得，优选采用以下方法制得：
[0030]将蒽与对苯醌溶解于有机溶剂中，加热回流大于等于3h，冷却，收集产物，分离纯化，制得三蝶烯对苯二醌。
[0031]优选蒽与对苯醌的摩尔比为1:1～1:2。
[0032]优选有机溶剂为沸点为135℃～145℃的有机溶剂，更优选所述有机溶剂为二甲苯。
[0033]优选加热回流3h～4h。
[0034]优选冷却时间为0.5h～1h。
[0035]一种本专利技术所述三蝶烯类功能材料的应用，所述应用是指将所述功能材料作为气相色谱固定相用于气相色谱分析。
[0036]优选将所述功能材料涂渍到毛细管柱内壁上，制成毛细管柱，用于气相色谱分析。
[0037]有益效果
[0038]1.本专利技术提供了一种三蝶烯类功能材料，所述功能材料具有热稳定性高的蝶烯骨架，使得所述功能材料作为固定相具有良好的热稳定性，有益于气相色谱分析测定。
[0039]2.本专利技术提供了一种三蝶烯类功能材料，所述功能材料具有三蝶烯骨架、维生素E
单元、琥珀酰基和聚乙二醇单元，这些多种不同的结构单元能与不同种类和性质的分析物(如酮、醛、醇、烷烃、脂肪酸酯、杂环类、苯胺类、卤代苯、烷基苯)之间产生不同的选择性分子作用，表现出高选择性和综合分离性能。
[0040]3.本专利技术提供了一种三蝶烯类功能材料，所述功能材料能够高选择性分离那些易发生不可逆吸附或产生变形峰的分析物(如碱性杂环类、醛类、苯胺类、苯酚类)，并且色谱峰对称性良好，表现出良好的色谱惰性，作为GC固定相具有明显的分离优势。
[0041]4.本专利技术提供了一种三蝶烯类功能材料，所述功能材料在有机溶剂中(如二氯甲烷)具有良好的溶解性，易于制备得到高柱效色谱柱，有益于气相色谱分离测定。
[0042]5.本专利技术提供了一种三蝶烯类功能材料的制备方法，所述制备方法简单、原料成本低，有利于推广应用。
[0043]6.本专利技术提供了一种三蝶烯类功能材料的应用，所述功能材料的特异结构单元构成及其与各类分析物之间的特异的分子作用使其作为气相色谱固定表现出高选择性分离性能，并且对碱性杂环类和醛类等易发生不可逆吸附或产生变形峰的分析物表现出良好惰性，解决了其他类似材料在应用中存在的问题，表现出优异的分离性能。
附图说明
[0044]图1为实施例1中一种三蝶烯功能材料的1H-NMR图谱。
[0045]图2为实施例2中TPT色谱柱气相色谱分析测定含不同种类组分样品的色谱图。
[004本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种三蝶烯类功能材料，其特征在于：所述功能材料的结构式如下：三蝶烯骨架上有两个相同侧链，侧链结构由维生素E单元、琥珀酰基和聚乙二醇单元构成，三蝶烯骨架两个侧链的聚乙二醇单元的n值相同，n≥1。2.根据权利要求1所述的一种三蝶烯类功能材料，其特征在于：所述功能材料的相对分子质量2108～5308。3.一种如权利要求1或2所述的三蝶烯类功能材料的制备方法，其特征在于：所述制备方法步骤如下：(1)在保护气体的保护下，将TPGS与三乙胺溶于有机溶剂，在20℃～30℃下搅拌，加入对甲苯磺酰氯，反应时间大于等于24h，得到反应产物，分离纯化，得到TPGS对甲苯磺酸酯；保护气体为氮气或惰性气体；有机溶剂为二氯甲烷或三氯甲烷；(2)将三蝶烯对苯二氢醌、TPGS对甲苯磺酸酯和碳酸钾溶于乙腈中，加热回流，反应时间大于等于24h，冷却，收集产物，分离纯化，得到三蝶烯类功能材料。4.根据权利要求3所述的一种三蝶烯类功能材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中：所述保护气体为氮气；TPGS与三乙胺的摩尔比为1:26～1:58；甲苯磺酰氯与TPGS的摩尔比为1.5:1～2:1；反应温度为25℃；反应时间为24h～28h；采用硅胶柱进行分离纯化；步骤(2)中：三蝶烯对苯二氢醌、TPGS对甲苯磺酸酯与碳酸钾的摩尔比为1:x:y，x≥2，y≥4；反应时间为24h～28h；冷却时间...
【专利技术属性】
技术研发人员：齐美玲，赵慧茹，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：
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