[发明专利]四氧萘杂杯[2]芳烃[2]三嗪键合硅胶固定相及其制备方法和用途

说明书

本发明公开了一种四氧萘杂杯[2]芳烃[2]三嗪键合硅胶固定相，制备时，先将多孔硅胶浸入HCl/H₂O溶液浸泡，N₂保护回流，得到活化硅胶；将3‑氨丙基三乙氧基硅烷和无水甲苯中加入活化硅胶，N₂保护回流反应，得到氨丙基三乙氧基硅烷键合硅胶；用DIPEA作为缚酸剂，THF作溶剂，2.7‑二羟基萘和三聚氰氯按比例投料，冰浴下进行滴加反应，反应液旋干过100~200目硅胶柱后，得到四氧萘杂杯[2]芳烃[2]三嗪；将氨丙基三乙氧基硅胶、四氧萘杂杯[2]芳烃[2]三嗪和无水K₂CO₃放入容器，加入THF，N₂保护回流，得到四氧萘杂杯[2]芳烃[2]三嗪键合硅胶固定相成品。该固定相作用位点丰富，为难分离的物质提供了分离的可能性。

技术领域

本发明涉及功能材料合成技术领域，尤其是涉及一种四氧萘杂杯[2]芳烃[2]三嗪键合硅胶固定相，本发明还涉及该固定相的制备方法和用途。

背景技术

随着科学的发展，痕量复杂化合物的分离分析愈来愈重要，高效液相色谱法迅速发展，色谱柱和色谱固定相作为液相色谱仪的核心部分，一直是高效液相色谱研究的热点，特别是高选择性固定相的研究备受关注。近年来，新型液相色谱固定相不断涌现，冯钰锜课题组对杯芳烃固定相开展了研究，并与ODS柱进行了对比，发现很多混合物在杯芳烃衍生物键合固定相上的分离较ODS柱有着明显的优势。所以新型分子结构键合固定相的设计、制备、性能和机理研究是当今高效液相色谱领域的核心内容之一。

杯芳烃化学是一个新兴的学科分支, 杯[n]芳烃(Calix[n]arene)是由苯酚单元通过亚甲基在羟基的邻位桥联而形成的一类环状低聚物, 因其独特的分子（离子）识别能力，被誉为冠醚和环糊精之后的第三代主体分子的杰出代表。以杂原子氮、氧、硫为桥取代传统杯芳烃中桥连亚甲基，苯酚基团被吡啶、三嗪芳杂环取代后，桥氮原子以sp2、sp3或杂化状态与相邻的芳杂环形成不同程度的共轭作用，使杯杂芳烃在构象、分子识别性能方面具有丰富的多样性。其所具有的潜在色谱分离介质的作用位点，如芳环（疏水作用和π-π 作用）、杂原子（氢键作用、配位作用）、大环空腔（包结作用），可质子化氮原子（阴离子交换作用），将杯三嗪用于液相色谱固定相，则有望得到一种新型的分离材料。

发明内容

本发明的目的在于提供一种功能基团丰富的四氧萘杂杯[2]芳烃[2]三嗪键合硅胶固定相。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：

本发明所述的四氧萘杂杯[2]芳烃[2]三嗪键合硅胶固定相，其结构式为

。

本发明四氧萘杂杯[2]芳烃[2]三嗪键合硅胶固定相的制备方法包括下述步骤：

第一步，硅胶的活化：

称取粒径5 μm，孔径100 Å，比表面积300 m²/g的多孔硅胶浸入 HCl/H₂O（1:3,v/v）溶液中，浸泡12 h，机械搅拌，N₂保护下回流24 h除去金属离子，经过滤并用高纯水洗至中性，70℃下真空干燥12 h脱去表面水，得到表面均匀分布羟基的活化硅胶（A），储于干燥器中备用；

第二步，氨丙基三乙氧基硅胶（APS）的制备：

按1:9之体积比将3-氨丙基三乙氧基硅烷和无水甲苯置于容器中，机械搅拌下加入第一步制备的活化硅胶，在N₂保护下回流，反应24 h后停止，过滤后依次用甲苯、甲醇、丙酮、超纯水、丙酮分别洗涤，然后70℃下真空干燥12h，得到氨丙基三乙氧基硅烷键合硅胶（APS），储于干燥器中备用；

第三步，四氧萘杂杯[2]芳烃[2]三嗪大环分子的合成