[发明专利]一种手性磁分离纳米材料及其制备方法和应用

摘要

本发明公开了一种手性磁分离纳米材料及其制备方法和应用，手性磁分离纳米材料由改性后的环糊精与氨基末端的磁性纳米粒子反应形成。制备方法包括氨基末端的磁性纳米粒子制备、氨基末端的磁性纳米粒子制备、六位全取代为三异丙基硅烷环糊精的合成、二位单取代的对甲基苯磺酰基六位全取代三异丙基硅烷环糊精的合成和手性磁分离纳米材料的制备。本发明的手性磁分离纳米材料具有快速磁响应性，高效、绿色、快速、简捷、可循环利用等特点，对芳香胺类化合物具有高度选择性分离效果，分离得到的单一对映体化合物EE值可达65%；本发明的制备方法操作简单、制备方便、成本低、适用于工业化大规模生产。

主权项

1.一种手性磁分离纳米材料的制备方法，该材料是由改性后的环糊精与氨基末端的磁性纳米粒子反应形成的环糊精覆盖的磁性纳米材料，所述环糊精为6个以上的D‑吡喃葡萄糖分子形成的环状低聚物及其衍生物，所述改性后的环糊精为二位单取代的对甲基苯磺酰基六位全取代三异丙基硅烷的环糊精，所述磁性纳米粒子为超顺磁的四氧化三铁或/和γ‑三氧化二铁纳米粒子，所述纳米粒子的粒径为1～30nm，其特征在于，该方法包括以下步骤：S1. 氨基末端的磁性纳米粒子制备：将Fe2+和Fe3+按摩尔比为1:1.5～3的比例溶于去氧水中，80～90℃的无氧条件下搅拌均匀后加入氨水，反应25～60min，反应液冷却至室温后用磁铁吸附褐色沉淀并用纯水洗涤，得氨基末端的磁性纳米粒子；S2. 氨基末端的磁性纳米粒子制备：将氨基末端的磁性纳米粒子溶于乙醇和水的混合溶液中，在60～65℃的无氧环境下搅拌至溶液温度为60℃，加入3‑氨丙基三乙氧基硅烷，60～65℃温度下反应7～12h，反应完毕后冷却至室温，用磁铁吸附黑色沉淀并用乙醇洗涤，得氨基末端的磁性纳米粒子；S3.六位全取代为三异丙基硅烷环糊精的合成：将环糊精和咪唑溶解于无水N,N二甲基甲酰胺中，再加入三异丙基氯硅烷，65～75℃的温度下反应2.5～3.5d，反应完毕后冷却至室温，用冰水沉淀并过滤，沉淀用氯仿溶解后用分别用盐酸、碳酸氢钠和纯水萃取，所得氯仿溶液干燥后过硅胶柱，即制得六位三异丙基硅烷全取代环糊精；S4. 二位单取代的对甲基苯磺酰基六位全取代三异丙基硅烷环糊精的合成：将六位三异丙基硅烷全取代环糊精溶于无水四氢呋喃中，再加入氢化钠，常温下搅拌过夜，再加热回流50～70min，溶液冷却至室温后加入对甲苯磺酰氯，常温反应2～5h，旋干溶剂后用乙酸乙酯溶解，再用饱和食盐水萃取，将有机相过硅胶柱，得二位单取代的对甲基苯磺酰基六位全取代三异丙基硅烷环糊精；S5. 手性磁分离纳米材料的制备：将氨基末端的磁性纳米粒子分散于N,N二甲基甲酰胺溶液中，再缓慢加入二位单取代的对甲基苯磺酰基六位全取代三异丙基硅烷环糊精，60～65℃条件下反应7～12h，再在室温下沉降过夜，用N,N‑二甲基甲酰胺和丙酮洗涤后得到手性磁分离纳米材料。