[发明专利]POSS杂化毛细管整体柱固定相及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及色谱固定相，具体地说是一种采用巯基-烯点击化学技术制备POSS杂化毛细管整体柱固定相的方法。

背景技术

多面体寡聚倍半硅烷(polyhedral oligomeric silsequioxane, POSS)是一类笼状的化合物，内部含有一个由硅和氧原子组成的核；是一类符合经验结构式为R_n(SiO_1.5)_n的化合物，其中R代表一系列的有机功能团，n 则是大于或等于4的偶数。POSS试剂被认为是最小的杂化硅烷颗粒，其尺寸在1～3nm，可以通过共聚、嫁接或混合的方法掺和到常规的有机聚合物中，能有效改善聚合物的机械强度和热稳定性。近年来，POSS在整体柱固定相方面的应用研究已有相关文献的报道，如Wu等(Minghuo Wu, Ren’an Wu, Ruibing Li, Hongqiang Qin, Jing Dong, Zhenbin Zhang, Hanfa Zou. Anal. Chem. 2010, 82, 5447-5454)以POSS为交联剂，N-(2-(甲基丙烯酰氧)乙基)-二甲基十八烷基溴(MDOAB)为有机单体，热引发自由基聚合制备了poly(MDOA-co-POSS)杂化毛细管整体柱，并应用于小分子和生物大分子的色谱分析；Lin等(Hui Lin, Junjie Ou, Zhenbin Zhang, Jing Dong, Hanfa Zou.

Chem. Commun. 2013, 49, 231-233)以POSS为单体，二胺类化合物为交联剂，通过开环聚合反应制备POSS杂化毛细管整体柱，应用于毛细管液相色谱分析。目前，POSS在色谱固定相方面的研究已取得较大的成功，拓宽了其在分离科学领域的应用范围。

点击化学形象地把化学反应过程描述为像点击鼠标一样简单、高效、通用，其主要具有以下特征：反应原料易得，反应非常可靠，对氧气、水不敏感，产物立体选择性好、产率高，反应后处理及产物分离简单方便，反应副产物对环境友好。近年来，点击化学在制备色谱分离材料领域已引起人们极大的研究兴趣。巯基-烯点击化学反应是一种新型的点击化学反应，不需使用金属铜作催化剂，具有良好的应用前景。已有较多文献报道了采用巯基-烯点击化学，通过“一锅法”或“二步法”制备有机-无机杂化毛细管整体柱 (Yixuan Liu, Yingzhuang Chen, Huihui Yang, Lihua Nie, Shouzhuo Yao. J. Chromatogr. A, 2011, 1218, 7982-7988；Ming-Luan Chen, Jun Zhang, Zheng Zhang, Bi-Feng Yuan, Qiong-Wei Yu, Yu-Qi Feng. J. Chromatogr. A 2013, 1284, 118-125；Yongqin Lv, Zhixing Lin, Frantisek Svec. Analyst 2012, 137, 4114-4118；Inga Tijunelyte, Julien Babinot, Mohamed Guerrouache, Gintaras Valincius, Benjamin Carbonnier. Polymer 2012, 53, 29-36)，制得的有机-无机杂化整体柱兼具了有机整体柱和硅胶整体柱的优点，具有宽的pH适用范围、良好的通透性、机械稳定性以及耐溶剂性能等优点。然而，基于巯基-烯点击化学的“一锅法”可供选择的亲水性烯基单体种类较少，“二步法”操作繁琐，反应时间长，严重制约着该方法的推广。

发明内容

本发明的目的是提供一种采用巯基-烯点击化学技术制备高性能的POSS杂化毛细管整体柱固定相的方法，制备出一种分离性能好、柱效高、pH适用范围宽及应用广泛且成本低的新型色谱固定相。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种POSS杂化毛细管整体柱固定相的制备方法，包括如下步骤：

(1) 将烯基POSS单体，二巯基化合物交联剂，引发剂溶于二元致孔剂溶剂中，常温超声振荡10 min 使其充分溶解混匀，得到预聚合液；

(2) 将步骤(1)所得预聚合液注入经乙烯基功能化的石英毛细管内，密封后置于恒温水浴锅内反应,待反应完成后再用甲醇或乙腈冲洗去除致孔剂及未反应物，得到POSS杂化毛细管整体柱固定相。