一种基于苄基醚的树枝状有机小分子凝胶硅基固定相材料及其制备方法技术

一种基于苄基醚的树枝状有机小分子凝胶硅基固定相材料以SiO2为载体，氨基硅胶与三聚氯氰发生氨基化反应后，再与G3发生烷基化反应将G3接枝在二氧化硅表面形成SiO2‑

【技术实现步骤摘要】
一种基于苄基醚的树枝状有机小分子凝胶硅基固定相材料及其制备方法

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[0001]本专利技术属于制备固相萃取填料和高效液相色谱填料领域，具体涉及一种基于苄基醚的树枝状有机小分子凝胶硅基固定相材料的制备方法。

技术介绍
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[0002]固相萃取技术和高效液相色谱(HPLC)技术已广泛应用于各个领域的定性和定量分析。固定相作为固相萃取和HPLC系统的核心而受到广泛关注。各种混合模式固定相，如亲水色谱(HILIC)/反相色谱(RPL)、RPLC/离子色谱(IEC)、HILIC/IEC和HILIC/RPLC/IEC被广泛应用于科学和工业领域探索小分子和大分子的分离。因此，越来越多的新材料，如离子液体(ILs)、碳点(CDs)、石墨烯(GR)、金属有机骨架(MOFs)和共价键有机框架(COF)，由于其优异的特性，已被开发并用作固定相。尽管如此，在开发与新材料集成的混合模式固定相时，仍存在一些不可避免的问题，包括复杂的实验程序、严格的合成条件、耗时的周期、不均匀的形貌和广泛的粒径分布。这些不良缺陷给它们的进一步应用带来了不便和障碍。因此，简便地制备具有形貌均匀、比表面积高、孔径分布窄、热稳定性好、分散性好等优点的新型混合模式固定相与新型材料相结合，对于推动其广泛应用具有重要意义。
[0003]固定相的质量很大程度上取决于微球材料及其表面结合的功能基团，硅胶固定相由于能够键合各种官能团、提供多种相互作用并保持良好的稳定性而成为高效分离各种目标分析物的理想分离材料。目前，各种硅胶色谱填料已被报道并广泛使用，由于硅胶固定相的选择性和分离性能可以通过特定官能团的表面修饰来调节，从而实现理想的分离效果。
[0004]凝胶通常表现为半固体材料，在某些方面表现出优于液体和固体的某些优势。基于低分子量有机凝胶剂(LMOG)的凝胶通常被认为是超分子或分子凝胶，其中有机分子(通常具有分子重量小于3000)通过非共价相互作用(例如氢键、π
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π堆积、静电相互作用、范德华力和疏水相互作用)自组装成三维(3D)网络。由于分子凝胶的自组装纤维网络组成的胶体软材料，使其在各个领域的各种潜在应用而引起了广泛关注。然而，纯树枝状有机小分子凝胶作为固定相时，其形貌不均匀、粒径分布较宽，可能导致选择性差、柱效低和反压高，严重阻碍了其广泛应用。

技术实现思路
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[0005]为解决上述问题，本专利技术设计了一种基于苄基醚的树枝状有机小分子凝胶硅基固定相材料的制备方法，以球形二氧化硅为基体，树枝状有机小分子凝胶为改性材料，合理设计和方便制备固定相复合材料，综合二氧化硅微球和树枝状有机小分子凝胶的优点，克服纯树枝状有机小分子凝胶的局限性，制备程序简单，应用前景广泛。
[0006]一种基于苄基醚的树枝状有机小分子凝胶硅基固定相材料以SiO2为载体，氨基硅胶与三聚氯氰发生氨基化反应后，再与基于5
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苄基醚间苯二甲酸二甲酯的第三代树枝状有机凝胶分子G3发生连续烷基化反应将G3接枝在二氧化硅表面形成淡黄色粉末状基于苄基
醚的树枝状有机小分子凝胶硅基固定相材料SiO2‑
G3；其中，G3为大型单分散外围为间苯二甲酸二甲酯官能化的树枝状有机凝胶，所述凝胶没有酰胺或长烷基链。
[0007]本专利技术设计了一种基于苄基醚的树枝状有机小分子凝胶硅基固定相材料的制备方法，包括以下步骤：
[0008](1)制备5
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苄基醚间苯二甲酸二甲酯G1：将0.5～1.5mL苯甲醇、1～2g 5
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羟基间苯二甲酸二甲酯和2～3g三苯基膦溶解在10～40mL四氢呋喃中得到第一混合液；向第一混合液中滴加1～3mL偶氮二甲酸二异丙酯得到第二混合液，将第二混合液在25～50℃的氮气氛围下搅拌12～32h，反应完成后通过柱色谱纯化，旋干，室温干燥后得到针状白色5
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苄基醚间苯二甲酸二甲酯G1；
[0009](2)制备5
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苄基醚间苯二甲醇G1
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CH2OH：将1.5～1.9g氢化铝锂和10～50mL四氢呋喃混合得到悬浮液，将步骤(1)中得到的0.4～0.6g G1与10～50mL四氢呋喃混合得到第三混合液，在0℃下，向悬浮液中滴加第三混合液得到第四混合液，然后将第四混合液在氮气氛围下70～90℃搅拌回流1～3h，通过滴加0.5～2mLH2O及0.5～2mL 15％NaOH溶液终止反应，过滤，减压浓缩滤液并烘干，得到灰白色固体G1
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CH2OH；用四氢呋喃洗涤沉淀得到固体产品，向所述固体产品中加入100mLH2O溶解得到第五混合液，向第五混合液中滴加乙酸乙酯进行萃取，萃取结束后合并有机层进行干燥，旋干，静置得到残留在沉淀得到的固体产品中的灰白色固体G1
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CH2OH；将得到的两部分灰白色固体G1
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CH2OH合并；
[0010](3)制备基于5
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苄基醚间苯二甲酸二甲酯的第二代树枝状有机凝胶分子G2：将2～4g 5
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羟基间苯二甲酸二甲酯、3.5～4.5g三苯基膦及步骤(2)中制备得到的0.5～1.5gG1
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CH2OH溶解到10～40mL四氢呋喃中得到第六混合液，向第六混合液中滴加2～4.5mL偶氮二甲酸二异丙酯得到第七混合液，将第七混合液在氮气氛围下25～50℃搅拌12～32h，反应完成后用柱色谱纯化，旋干，室温干燥后得到针状白色基于5
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苄基醚间苯二甲酸二甲酯的第二代树枝状有机凝胶分子G2；
[0011](4)制备羟基化的G2有机凝胶分子G2
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CH2OH：将0.5～1.5g氢化铝锂和20～50mL四氢呋喃混合得到悬浮液，将步骤(3)中得到的3.24～3.72g G2与20～50mL四氢呋喃混合得到第八混合液，在0℃下，向悬浮液中滴加第八混合液得到第九混合液，然后将第九混合液在氮气氛围下70～90℃搅拌回流1～3h，通过滴加0.5～2mLH2O及0.5～2mL 15％NaOH溶液终止反应，过滤，减压浓缩滤液并烘干，得到灰白色固体G2
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CH2OH；用四氢呋喃洗涤沉淀得到固体产品，向所述固体产品中加入100mLH2O溶解得到第十混合液，向第十混合液中滴加乙酸乙酯进行萃取，萃取结束后合并有机层进行干燥，旋干，静置得到残留在沉淀得到的固体产品中的灰白色固体G2
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CH2OH；将得到的两部分灰白色固体G2
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CH2OH合并；
[0012](5)制备基于5
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苄基醚间苯二甲酸二甲酯的第三代树枝状有机凝胶分子G3：将1.4～1.9g 5
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羟基间苯二甲酸二甲酯、2.2～2.34g三苯基膦及步骤(4)中制备得到的0.5～1.5g G2
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CH2OH溶解到30～60mL四氢呋喃中得到第十一混合液，向第十一混合液中滴加1.4～1.9mL偶氮二甲酸二异丙酯得到第十二混合液，将第十二混合液在氮气氛围下25～50本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于苄基醚的树枝状有机小分子凝胶硅基固定相材料，其特征在于，基于苄基醚的树枝状有机小分子凝胶硅基固定相材料以SiO2为载体，氨基硅胶与三聚氯氰发生氨基化反应后，再与基于5
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苄基醚间苯二甲酸二甲酯的第三代树枝状有机凝胶分子G3发生连续烷基化反应将G3接枝在二氧化硅表面形成淡黄色粉末状基于苄基醚的树枝状有机小分子凝胶硅基固定相材料SiO2‑
G3；其中，G3为大型单分散外围为间苯二甲酸二甲酯官能化的树枝状有机凝胶，所述凝胶没有酰胺或长烷基链。2.一种基于苄基醚的树枝状有机小分子凝胶硅基固定相材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)制备5
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苄基醚间苯二甲酸二甲酯G1：将0.5～1.5mL苯甲醇、1～2g 5
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羟基间苯二甲酸二甲酯和2～3g三苯基膦溶解在10～40mL四氢呋喃中得到第一混合液；向第一混合液中滴加1～3mL偶氮二甲酸二异丙酯得到第二混合液，将第二混合液在25～50℃的氮气氛围下搅拌12～32h，反应完成后通过柱色谱纯化，干燥后得到针状白色5
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苄基醚间苯二甲酸二甲酯G1；(2)制备5
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苄基醚间苯二甲醇G1
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CH2OH：将1.5～1.9g氢化铝锂和10～50mL四氢呋喃混合得到悬浮液，将步骤(1)中得到的0.4～0.6g G1与10～50mL四氢呋喃混合得到第三混合液，在0℃下，向悬浮液中滴加第三混合液得到第四混合液，然后将第四混合液在氮气氛围下70～90℃搅拌回流1～3h，通过滴加0.5～2mLH2O及0.5～2mL 15％NaOH溶液终止反应，过滤，减压浓缩滤液并烘干，得到灰白色固体G1
‑
CH2OH；用四氢呋喃洗涤沉淀得到固体产品，向所述固体产品中加入100mLH2O溶解得到第五混合液，向第五混合液中滴加乙酸乙酯进行萃取，萃取结束后合并有机层进行干燥，静置得到残留在沉淀得到的固体产品中的灰白色固体G1
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CH2OH；将得到的两部分灰白色固体G1
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CH2OH合并；(3)制备基于5
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苄基醚间苯二甲酸二甲酯的第二代树枝状有机凝胶分子G2：将2～4g 5
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羟基间苯二甲酸二甲酯、3.5～4.5g三苯基膦及步骤(2)中制备得到的0.5～1.5g G1
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CH2OH溶解到10～40mL四氢呋喃中得到第六混合液，向第六混合液中滴加2～4.5mL偶氮二甲酸二异丙酯得到第七混合液，将第七混合液在氮气氛围下25～50℃搅拌12～32h，反应完成后用柱色谱纯化，干燥后得到针状白色基于5
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苄基醚间苯二甲酸二甲酯的第二代树枝状有机凝胶分子G2；(4)制备羟基化的G2有机凝胶分子G2
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CH2OH：将0.5～1.5g氢化铝锂和20～50mL四氢呋喃混合得到悬浮液，将步骤(3)中得到的3.24～3.72g G2与20～50mL四氢呋喃混合得到第八混合液，在0℃下，向悬浮液中滴加第八混合液得到第九混合液，然后将第九混合液在氮气氛围下70～90℃搅拌回流1～3h，通过滴加0.5～2mLH2O及0.5～2mL 15％NaOH溶液终止反应，过滤，减压浓缩滤液并烘干，得到灰白色固体G2
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CH2OH；用四氢呋喃洗涤沉淀得到固体产品，向所述固体产品中加入100mLH2O溶解得到第十混合液，向第十混合液中滴加乙酸乙酯进行萃取，萃取结束后合并有机层进行干燥，静置得到残留在沉淀得到的固体产品中的灰白色固体G2
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CH2OH；将得到的两部分灰白色固体G2
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CH2OH合并；(5)制备基于5
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【专利技术属性】
技术研发人员：李媛媛，李绍荣，马玉龙，吉文欣，孙永刚，
申请(专利权)人：宁夏大学，
类型：发明
国别省市：