[发明专利]四氮二十二烷基杂环色谱固定相及其制备方法和用途

说明书

本发明公开了一种四氮二十二烷基杂环色谱固定相，首先将色谱用多孔球形硅胶用盐酸酸化处理，水洗至中性，实现硅胶表面活化，然后利用闭环反应将丙烯醛与己二胺反应生成的二十二烷基杂环配体与γ‑异氰酸丙基三乙氧基硅烷反应，将合成的硅烷杂环修饰到硅胶载体表面，实现固定相的高效率、高选择性。本发明制备的四氮二十二烷基杂环色谱固定相既有硅胶基质的优异物理结构又具有氮杂大环的特殊色谱性能；在硅胶表面键合多氮多烷基杂环长链的结构，使得该固定相既具有较强的疏水性能，同时也具有一定的亲水性，因此对农药残留成分（多环芳烃类、酚类和胺类等）具有较强的分离性能；优化后的色谱分析条件更加简便，易于操作，具有很好的应用前景。

技术领域

本发明涉及功能材料合成技术，尤其是涉及一种四氮二十二烷基杂环色谱固定相，本发明还涉及该固定相的制备方法和用途。

背景技术

农药残留对人体和环境都存在巨大危害。一般情况下，农药残留按来源可分为矿物类、生物类、化学类、激素类；按用途可分为杀虫剂、杀螨剂、杀菌剂、生物生长调节剂等；涉及化合物种类之多，范围之广，都为农残的检测、监测带来了很大的难度。

多环芳烃(PolycyclicAromaticHydrocarbonsPAHs)是指农药中含有的有机高分子化合物等有机物不完全降解时产生的挥发性碳氢化合物，是重要的一类环境和食品污染物。迄今已发现有200多种PAHs,其中有相当部分具有致癌性，如苯并α芘，苯并α蒽等。PAHs在环境中分布十分广泛。

酚(phenol)，ArOH，是芳香烃环上的氢被羟基(-OH)取代的一类芳香族化合物，最简单的酚为苯酚。酚类化合物是指芳香烃中苯环上的氢原子被羟基取代所生成的化合物，根据其分子所含的羟基数目可分为一元酚和多元酚。酚类是杀菌剂的重要组成部分。

胺类化合物，也是农药的组成部分中的重要一类，多指双酰胺类农药和多环苯胺类。近年来随着农药新成分的开发，双酰胺类杀虫剂以其高效、相对低毒、对环境影响较小的独特优势获得了广大种植户的认可，使用量逐年增加。但苯胺类农药虽然杀虫效果比较强，但是毒性也很强，且对环境危害很大。其在土壤中降解率低或很难降解，对环境会造成破坏性影响。

目前，咪唑类离子液体高效液相色谱固定相多用于对农药残留进行检测，而采用咪唑类离子液体官能化高效液相色谱固定相检测农残时，分离条件要求高，稳定性受限且目标分析物种类单一。

氮杂环化合物（NHCs）是最常见的一类杂环长链化合物，至少含有一个R-氨基。关于氮杂环合成最早的工作是O’fele和Wanzlick于上世纪60年代进行的。含氮杂环化合物通常具有独特的生物活性、低毒性和高内吸性，常被用作医药和农药的结构单元。含氮杂环化合物易于进行结构修饰，可方便地引入各种功能基。在含氮杂环化合物中，含吡啶环的氮杂环化合物（简称吡啶类化合物）数目尤其庞大，基于吡啶基团合成的液相色谱固定相种类多样。基于上述工作，本发明开展了含氮多烷基类侧链键合硅胶固定相的研究。

发明内容

本发明的目的在于提供一种相对多类农残成分化合物均具有很好分离效果的四氮二十二烷基杂环色谱固定相，本发明还提供该固定相的制备方法和用途。

为实现上述目的，本发明可采取下述技术方案：

本发明所述的四氮二十二烷基杂环色谱固定相，其结构式为：

本发明所述四氮二十二烷基杂环色谱固定相的制备方法包括下述步骤：

第一步，将色谱用多孔球形硅胶用盐酸酸化处理后，水洗至中性，真空干燥后得到表面活化的硅胶；

第二步，将丙烯醛与己二胺溶于高氯酸溶液中，闭环反应生成二十二烷基杂环配体；

第三步，将第二步得到的二十二烷基杂环配体溶解于四氢呋喃溶液中，与γ-异氰酸丙基三乙氧基硅烷的四氢呋喃溶液混合，搅拌加热回流，生成二十二烷基杂环硅烷试剂；