[发明专利]一种苯丙氨酸取代杯[4]芳烃键合硅胶固定相及其制备方法和用途

说明书

技术领域

本发明涉及一种苯丙氨酸取代杯[4]芳烃键合硅胶固定相及其制备方法和用途，属于功能材料合成技术，适用于高效液相色谱法分离科学技术领域。

背景技术

随着分离科学的发展，高效液相色谱以其高灵敏度、高选择性、高柱效、重复性好和操作简便等特点，在石油、化工、环保、食品、医药、法检、临床和天然产物分析中，扮演着非常重要的角色，成为分离复杂样品的一项重要技术。近年来，随着科学技术的高速发展，研究的分离体系越来越复杂，特别是结构和性质相似的位置异构体和光学异构体的分离，以及实际样品的分离分析，以十八烷基键合硅胶(ODS)为代表的反相色谱固定相已经不能满足分离分析的要求。因此，高选择性的色谱固定相的研制和开发是色谱领域研究的核心内容之一。

色谱分离的核心是固定相、流动相与被分离组分间的相互作用，尽管影响因素众多，但是分离效果与固定相的性能联系紧密。杯芳烃是由苯酚单元通过亚甲基在羟基的邻位桥连而形成的低聚物，具有三维空腔和苯环骨架结构，能够与客体分子发生包结、吸附和π-π等作用，独特的结构特点使其具有良好的分子识别功能，它在色谱领域将有良好的应用前景。自1982 年杯芳烃首次用于色谱分离以来，杯芳烃及其衍生物在现代分离科学领域如色谱和毛细管电泳中的应用逐渐增多。

1983年Mangia首次报道对叔丁基杯[8]芳烃涂于硅烷化的红色硅藻土上作气相色谱固定相，成功地实现了醇类、氯代烃和芳香烃的分离；结果表明杯芳烃的自由羟基是影响色谱性能的重要因素，开创了杯芳烃在色谱中应用的先河。与气相色谱相比，杯芳烃在液相色谱中的应用较晚，直到1993年才有相关报道，但其在液相色谱的应用不存在气相色谱中的诸多缺点，所以发展较快。

在国内, 武汉大学的冯钰锜、达世禄课题组在1998年以γ-(环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷为偶联剂，用高氯酸为催化剂制备了对叔丁基杯[6]芳烃键合硅胶固定相，对多环芳烃、二取代苯位置异构体和核苷的分离，取得了一定的进展。此后又制备了含酰胺基对叔丁基杯[4、6、8]芳烃键合硅胶固定相，系统研究了多环芳烃、二取代苯位置异构体、核苷及碱基和喹诺酮类药物的色谱性能，并与ODS键合相的色谱性能进行比较，结果表明，杯芳烃键合相的色谱性能呈现出明显优势。2004年，他们使用碱性催化剂和相转移催化剂制备了对叔丁基杯[4、6、8]芳烃和对-叔丁基杯[6]芳烃-1,4-苯并冠-4-键合硅胶固定相，并考查了多环芳烃、取代芳烃位置异构体、核苷、碱基、水溶性维生素以及激素类和磺胺类药物在这些固定相上的色谱行为。通过比较发现在碱催化条件下，键合量和柱效比在酸催化条件下有所增加，效果明显优于ODS柱和环糊精柱。

   发明人采用γ-（2，3-环氧丙氧)丙基二甲氧基硅烷为偶联剂，在催化剂和惰性气体保护下，与硅胶反应，制得γ-缩水甘油醚氧丙基键合硅胶，再在强碱性条件、催化剂和惰性气体保护下分别于与对叔丁基杯[4] -1, 2-冠-4酚钠盐或苯甲酰杯芳烃酚钠盐反应制得杯芳烃冠醚键合硅胶固定相或苯甲酰杯芳烃键合固定相，制备的固定相对分离多环芳烃、苯酚类、苯胺类、苯甲酸类、多环芳烃、苯的二取代位置异构体、萘酚和萘酚化合物等方面具有很好的效果；发明人在无水碳酸钾存在下，将3-氨丙基三乙氧基硅烷化硅胶与四氮杂杯[2]芳烃[2]三嗪或四氧杂杯[2]芳烃[2]三嗪在N₂中于130℃下回流反应，即可制得四氮杂杯[2[芳烃[2]三嗪键合硅胶固定相或四氧杂杯[2]芳烃[2]三嗪键合硅胶固定相，实验结果表明，采用本方法合成的杯芳烃键合固定相具有键合量较高，键合层稳定，方法简便，制备成本较低、制备方法适用面较广等特点，它不仅具有传统的ODS反相色谱性能，同时能提供包容络合、氢键作用、π-π作用、及空间匹配等多种作用位点，因而在一定程度上能够替代ODS，同时也为难分离的物质提供了分离的可能性。

但是受限于杯芳烃键合相的种类很少，键合相性能有所局限，而且难分离的物质有很多，所以研究新的杯芳烃键合硅胶固定相以取得更好的分离效果的意义十分重大。

发明内容

    为解决上述问题，本发明所要解决的问题是提供一种新型杯芳烃键合硅胶固定相，所合成的杯芳烃固定相具有键合量较高、柱效高、性能稳定、应用范围比较广。

    本发明的技术方案：

    一种苯丙氨酸取代杯[4]芳烃键合硅胶固定相，其结构式为：

。

一种苯丙氨酸取代杯[4]芳烃键合硅胶固定相的制备方法，它包括以下步骤，

1、硅胶的活化：