[发明专利]基于巯基迈克尔加成反应的硅胶基质色谱分离材料及其制备

说明书

本发明涉及硅胶基质高效液相色谱分离材料，缺电子烯烃单体与巯基硅胶发生巯基迈克尔加成反应，形成亲水作用色谱固定相、反相色谱固定相或亲和色谱固定相，结构式如下：其中SiO₂为介孔硅胶或无孔硅胶，R‑X代表中的一种，X代表极性官能团、非极性官能团或亲和官能团中的一种。本发明的色谱分离材料结构新颖，含有特征性的硫醚官能团，同时含有酰胺、酯、砜或丁二酰亚胺官能团，能够作为反相色谱、亲水作用色谱或亲和色谱的固定相，提供不同的作用力，提高色谱材料的分离选择性。本发明提供的制备方法简单高效，所得固定相具有键合量大、稳定性好等优点。

技术领域

本发明涉及硅胶基质色谱分离材料，具体地说是一种基于巯基迈克尔加成反应的硅胶基质高效液相色谱分离材料及其制备方法。

技术背景

硅胶基质色谱固定相是现代高效液相色谱分离材料的主体。硅胶表面的高效、高选择性修饰是实现不同功能基团有效固载的基础和保障，有利于减少副反应的发生并提高功能基团的键合量。“点击化学”策略具有简单高效、高选择性、高转化率等优势[Sharpless,K.B.et al.,Angew.Chem.Int.Ed.,2001,40,2004-2021]，十分适合用于制备高效液相色谱固定相。其中，经典的“炔基-叠氮”环加成点击反应和“巯基-烯烃”自由基点击反应已成功应用于硅胶基质固定相的制备，并实现极性或非极性化合物的分离分析[Guo,Z.M.et al.,Chem.Commun.,2006,4512-4514；Guo,Z.M.et al.,Chem.Commun.,2007,2491-2493；Huang,H.X.et al.,Chem.Commun.,2009,6973-6975；Fu,Q.et al.,Anal.Methods,2010,217-224；Moni,L.et al.,Chem.Eur.J.,2010,16,5712-5722；Liang,X.M.et al.,Chem.Commun.,2011,47,4550-4552；Liang,X.M.et al,J.Chromatogr.A,2012,1228,175-182；Liang,X.M.et al.,J.Chromatogr.A,2013,1314,63-69；Liang,T.etal.,J.Chromatogr.A,2015,1388,110-118.]。然而，传统的“炔基-叠氮”点击反应需要一价铜离子的催化(Cu⁺)，导致重金属离子在硅胶表面的残留，从而影响固定相的表面性质。“巯基-烯烃”自由基点击反应的烯烃适用范围有限，对于活性烯烃如丙烯酰胺型或丙烯酸酯型烯烃等，容易发生烯烃本身的不可控聚合，影响固定相的重现性和可控性。

作为巯基点击反应之一，巯基迈克尔加成反应是巯基与缺电子烯烃之间的亲核加成反应[Hoyle,C.E.et al.,Angew.Chem.Int.Ed.,2010,49,1540-1573；Hoyle,C.E.etal.,Chem.Soc.Rev.,2010,39,1355-1387.]，具有单体种类丰富、适用范围广、反应效率高等优势。目前，巯基迈克尔加成反应在材料科学领域包括纳米微球的表面改性等方面得到越来越多的关注[Nair,D.P.et al.,Chem.Mater.,2014,26,724-744.]。Boyer等人通过巯基-烯烃迈克尔加成反应在二氧化钛纳米粒子表面修饰亲水聚合物，增加了纳米粒子在水溶液中的溶解度，同时降低了其细胞毒性[Tedja,R.et al.,Polym.Chem.,2012,3,2743-2751.]。Zhu等人利用巯基迈克尔加成反应实现了半胱氨酸在马来酰亚胺接枝的金纳米粒子表面的功能化修饰[Zhu,J.,et al.,Langmuir,2012,28,5508-5512]。但是，当前尚未出现使用巯基迈克尔加成反应制备硅胶基质高效液相色谱固定相。

发明内容

本发明的目的是提供一种新型硅胶基质高效液相色谱固定相及其制备方法。该固定相具有特征性的硫醚官能团，同时带有酰胺、酯、砜或丁二酰亚胺官能团。该固定相的制备方法简单、反应效率高，适用范围广。

本发明的技术方案是：