包有覆层的离子交换基体及形成方法技术

在基体上制备离子交换覆层（例如，色层分离介质）的方法，该方法包括（ａ）在基体存在下，使至少含有氨基的第一胺化合物与至少第一多官能化合物发生反应，生成第一缩聚物反应产物，使基体上不可逆地附着至少所述第一氨基或者多官能化合物的官能部分的第一未反应的剩余物，以及（ｂ）使至少第二胺化合物或者至少第二多官能化合物与第一缩聚物反应产物中未反应的剩余物发生反应，生成第二缩聚物反应产物，并重复上述步骤，直到产生所需覆层。如此制得包有覆层的离子交换基体。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】专利技术的
技术介绍
本专利技术涉及一种适用于色谱介质、包有覆层的离子交换基体及其形成方法。在一种类型的液相色谱法中，色谱柱一般填充具有官能活性表面的离散有机聚合物小粒或者颗粒介质。离散颗粒的优选形状是表面规则的球形。进行液相色谱法所用的材料是已知的，这种材料中只有薄薄的色谱载体材料外表面才可用来同液体介质进行有效的离子交换。举例来说，Small等人的美国专利U.S.4,101,460记述了一种离子交换组合物，该组合物包括组分A和组分B，组分A在不溶性合成树脂基体中，该基体的有效表面上具有离子交换位点，组分B上通过静电力不可逆地附着有细分散的不溶性物质。组分B一般从胶乳中沉积到组分A上。胶乳涂布法的缺点是，制造最优化填充柱需要相当可观的周期，例如数日乃至数周。这样的程序，一般需要在色谱柱被充填之后施加覆层，与填充前可提供最终产品的合成方法相比，这增加了制造时间和劳动力。这是因为填充可更高效地大批量进行而不是逐柱进行。并且，胶乳合成一般限于水不溶性单体，这大大限制了可用单体的选择。Barretto的美国专利US 5,532,279中记载了另外一种有离子交换分层颗粒不可逆地与载体颗粒外表面结合的颗粒床材料。在一种实施方式中，Barretto记述了通过使适宜分散剂与单体在不溶解该单体的水溶液中接触而形成配合物。在相宜的悬浮聚合条件下，该单体会聚合生成树脂载体颗粒，该颗粒上不可逆地附着了分散剂。细小的合成分层颗粒与载体颗粒结合。许多其他不同的实施方案都公开了不可逆附着。另一种形式的色层分离介质，其制备方法是，在夺氢条件下，用饱和碳链主链中含离去基团的预聚物溶液，将预聚物粘结到存在自由基催化剂的基体上，自由基催化剂从碳链上除去离去基团形成共价键，以此形成覆层。参见Srinivasan的美国专利US 6,074,541。据公开，这种覆层用于包括导管内壁或者填充床的颗粒在内的多种基体上。关于阴离子分析，对氢氧根稳定的阴离子交换相存在着需要，该交换相能从氯离子中充分分离溴酸根而仍然获得氯酸根在溴酸根和硝酸根中良好的分辨率。在水质分析方面，溴酸根备受关注，因为溴酸根被认为是致癌的，并且是次氯酸盐生产中可能的副产物，次氯酸盐常常用来消毒饮用水，且臭氧化作用也用来消毒饮用水。专利技术概述及目的根据本专利技术的一个实施方案，提供了一种在基体上制造离子交换覆层的方法，该方法包括的步骤为(a)在基体存在下，使至少含有选自氨、伯胺和仲胺的氨基的第一胺化合物与至少具有至少两个能与所述氨基反应的官能部分的第一多官能化合物发生反应，生成第一缩聚物反应产物，使所述基体上不可逆地附着至少所述第一氨基或者多官能化合物官能部分的第一未反应的剩余物，以及(b)使至少含有选自氨、伯胺和仲胺的氨基的第二胺化合物或者至少第二多官能化合物与第一缩聚物反应产物中未反应的剩余物发生反应，生成第二缩聚物反应产物。本专利技术的另一个实施方案是一种包覆过的离子交换基体，其中所述覆层包括至少第一和第二缩聚物反应产物，所述第一反应产物附着于所述载体上，而且还包括至少含有选自氨、伯胺和仲胺的氨基的第一胺化合物与至少具有至少两个能与所述氨基反应的官能部分的第一多官能化合物的第一缩聚物反应产物，并且所述第二缩聚物反应产物含有所述至少第一胺化合物或者所述至少第一多官能化合物与至少第二胺化合物或者第二多官能化合物的反应产物。附图说明图1～5为举例说明使用本专利技术包有覆层的离子交换基体作分离介质的色谱图。优选实施方式详述根据本专利技术，在用于色谱用途的基体上形成离子交换覆层。该方法包括的步骤是，(a)在基体存在下，使至少含有选自由氨、伯胺和仲胺的氨基的胺化合物的第一胺化合物与至少具有至少两个能与所述氨基反应的官能部分的第一多官能化合物发生反应，生成第一缩聚物反应产物(“CPRP”)，使所述基体上不可逆地附着至少所述第一胺化合物或者第一多官能化合物的剩余物，第一CPRP包括第一胺官能部分，以及(b)使至少含有选自氨、伯胺和仲胺的氨基的第二胺化合物或者至少第二多官能化合物与第一缩聚物反应产物中剩余的第一胺化合物或者第一多官能化合物反应，生成权利要求1中所述的第二CPRP。本文中，这些步骤将被分别称作步骤(a)和步骤(b)。步骤(a)中，使第一胺化合物与具有至少两个能与所述氨基起反应的官能部分的第一多官能化合物进行反应。在基体存在下，使第一胺化合物和第一多官能化合物同时进行反应，生成与基体不可逆结合的第一CPRP。进行该反应可在第一CPRP中提供过剩未反应的(因此反应性的)第一胺化合物或者第一多官能化合物。“未反应的”意指，氨基或者多官能化合物中的一个或多个多官能部分未发生反应(因此具有反应性)。调整反应剂的摩尔比、反应剂的浓度、反应温度或者反应时间，就可实现这种“未反应的”。步骤(a)中的第一CPRP将被称为“基层”，因为它附着在基体上。如果用摩尔比过量的多官能化合物或者胺化合物来向CPRP中提供这些过剩的未反应的化合物，则根据希望给予最终产品的特性，摩尔比的过剩量可在宽范围内变化。因而，举例来说，用反应剂摩尔比表示的过剩量可从低至0.2∶1到高达5∶1以上。将在下文中更详细地说明一些用来选择过剩量的因素。虽然每种CPRP一般都包括空隙或者缝隙，但本文中将各CPRP称作“层”。正如本文中所用，术语CPRP或者“缩聚物反应产物”涉及产品，其中第一胺化合物与多官能化合物的官能部分发生化学反应，生成缩聚物反应产物。CPRP中的术语“聚合物”意即经许多相同的较小分子键合而成的重复有机链，其中多官能单体之间发生链逐步增长。第一CPRP也称基层。然而，它不必是完全覆盖或包覆其所附基体的层。每一逐次的缩聚物反应产物，给基体提供附加覆盖度。优选的是，当最后那批CPRP形成的时候，各CPRP的组合在基体外表形成覆层。过量的未反应第一胺化合物或第一多官能化合物进入步骤(b)的反应。在该反应步骤中，使至少第二胺化合物或第二多官能化合物与第一CPRP中过量的未反应胺化合物或第一多官能化合物发生反应，生成第二CPRP。举例来说，如果第一CPRP中第一胺化合物过量，则在步骤(b)中，使第二多官能反应产物与步骤(a)中这些过量的未反应第一胺化合物发生反应，生成第二CPRP。反之，如果第一CPRP中第一多官能化合物过量，则在步骤(b)中，使第二胺化合物与过量的第一多官能化合物发生反应，生成第二CPRP。关于步骤(a)中的反应剂，第一胺化合物含有选自氨、伯胺和仲胺的氨基。第一胺化合物可包括其他胺基，并可包括伯胺和仲胺，以及叔胺。相宜的伯胺类氨基包括甲胺，乙胺，丙胺，异丙胺，丁胺，异丁胺，仲丁胺，叔丁胺，戊胺，叔戊胺，已胺，庚胺，辛胺，苄胺，苯乙胺，乙醇胺，3-氨基-1-丙醇，1-氨基-2-丙醇，2-氨基-1-丙醇，2-氨基-1，3-丙二醇，4-氨基-1-丁醇，以及许多其他带有或不带有其他极性取代基及/或亲水取代基的伯胺。相宜的仲胺类氨基包括二甲胺、二乙胺、二丙胺、二异丙胺、二丁胺、二异丁胺、二仲丁胺、二叔丁胺、二叔戊胺、二戊胺、二己胺、二乙醇胺、甲基乙醇胺、乙基乙醇胺、吗啉，以及许多其他带有或不带有其他极性取代基及/或亲水取代基的仲胺。相宜的胺化合物包括脂族二胺，例如乙二胺、1，3-二氨基丙烷、1，2-二氨基丙烷、1，4-二氨基本文档来自技高网...

【技术保护点】
在基体上制备离子交换覆层的方法，包括如下步骤：（ａ）在基体存在下，使至少含有选自氨、伯胺和仲胺的氨基的第一胺化合物与至少具有至少两个能与所述氨基反应的官能部分的第一多官能化合物发生反应，生成第一缩聚物反应产物，使所述基体上不可逆地附 着至少所述第一氨基或者多官能化合物官能部分的第一未反应的剩余物，以及（ｂ）使至少含有选自氨、伯胺和仲胺的氨基的第二胺化合物或者至少第二多官能化合物与第一缩聚物反应产物中未反应的剩余物发生反应，生成第二缩聚物反应产物。

【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：克里斯托弗A波尔，查兰吉特赛尼，
申请(专利权)人：迪奥尼克斯公司，
类型：发明
国别省市：US[]