一种聚合物接枝硅胶色谱固定相的制备方法
【专利摘要】本发明提供一种聚合物接枝硅胶色谱固定相的制备方法。本发明以氨基硅胶上氨基为“锚”，将叠氮化的叠氮端基链转移剂接枝到硅胶表面；与此同时利用乙烯基单体上的乙烯基与叠氮端基链转移剂之间发生的可逆加成断裂链转移反应，这样就一步将聚合物键合到硅胶表面。本发明步骤简单、制备周期短，制备的固定相接枝密度高、普适性强、适用范围广，有助于开发更多带有不同功能基团的聚合物接枝硅胶固定相。
【专利说明】一种聚合物接枝硅胶色谱固定相的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于材料领域，涉及一种聚合物接枝硅胶色谱固定相的制备方法。
【背景技术】
[0002]近年来，聚合物接枝硅胶被广泛用于高效液相色谱固定相中，并且取得了良好的分离效果。然而，由于孔结构不均一以及较高的传质阻力，聚合物接枝硅胶基质固定相相比于传统硅胶基质色谱固定相柱效较低。孔结构不均一往往是聚合反应的不可控性导致的。可控自由基引发聚合的出现为这个问题提供了解决方案。
[0003]原子转移自由基聚合法(ATRP)、可逆加成断裂链转移法(RAFT)、氮氧自由基调介聚合法(AMRP)、开环聚合法(ROP)等可控自由基引发聚合法为制备结构均一的聚合物提供了丰富的合成策略。在众多可控自由基引发聚合方法中，ATRP法被广泛用于色谱固定相的制备中。然而传统的ATRP法难免会需要金属催化剂，导致环境污染；ATRP反应对环境中的水和氧气比较敏感，这使得工业化应用困难。
[0004]近年来，RAFT法为聚合物接枝材料的合成提供了一种更可取的合成策略。相较于ATRP法，适用于RAFT法的单体更多，聚合条件相对温和，同时还是一种很好的对聚合物末端官能化的方法。尽管如此，RAFT法用于硅胶的功能化通常需要繁琐的步骤，这样导致了生产成本的提高。高效偶联方法，如Click反应，使得聚合物分子能够简单高效的键合到硅胶上。RAFT与Click结合的策略为聚合物接枝硅胶的简单制备提供了新的思路。
[0005]聚合物接枝材料主要有两种制备方法:“由表面接枝(grafting from)”和“接枝到(grafting to)”法。在“接枝到”法中，通常是直接将制备好的聚合物键合到色谱基质表面。然而由于聚合物分子空间位阻的存在，造成这种方法所制聚合物接枝密度较低。在“由表面接枝”法中，通常先将链转移剂或引发剂键合到色谱固定相基质表面，然后在固定相表面完成聚合反应过程。这种制备方法所得聚合物接枝密度较高，但是反应过程难以控制，可能会造成孔道堵塞，而且通常需要两步以上的反应，步骤繁琐，反应周期较长。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于克服“由表面接枝”法存在的缺点与不足，提供一种步骤简单、制备周期短的聚合物接枝硅胶色谱固定相的制备方法。
[0007]本发明的目的通过如下技术方案实现:
[0008]一种聚合物接枝硅胶色谱固定相的制备方法，包括以下步骤:将氨基硅胶分散于有机溶剂中，加入反应量的叠氮端基链转移剂、引发剂以及乙烯基单体超声混合均匀后，在惰性气体保护和机械搅拌条件下进行加热回流反应，反应完成后对产物冷却、抽滤、洗涤，真空干燥即成。
[0009]所述的叠氮端基链转移剂为S-十二烷基-S’ - ( α，α ’ - 二甲基-α "-乙酰基叠氮)-三硫代碳酸酯(DIAzTC)，其分子式为:
[0010]
【权利要求】
1.一种聚合物接枝硅胶色谱固定相的制备方法，其特征在于:将氨基硅胶分散于有机溶剂中，加入反应量的叠氮端基链转移剂、引发剂以及乙烯基单体超声混合均匀后，在惰性气体保护和机械搅拌条件下进行加热回流反应，反应完成后，对产物冷却、抽滤、洗涤，真空干燥即成。
2.根据权利要求1所述的叠氮端基链转移剂为S-十二烷基-S’-(α，α’-二甲基-α "-乙酰甘《気)_三硫代碳酸酯(DIAzTC)，其分子式为:
3.根据权利要求1所述的聚合D物IA接ζΤ枝C硅胶色谱固定相的制备方法，其特征在于:所述的引发剂为偶氮二异丁腈或偶氮二异丁眯盐酸盐。
4.根据权利要求1所述的聚合物接枝硅胶色谱固定相的制备方法，其特征在于:所述的有机溶剂为甲醇、乙醇、甲苯、二甲基甲酰胺或二甲亚砜。
5.根据权利要求1所述的聚合物接枝硅胶色谱固定相的制备方法，其特征在于:所述的加热回流反应的时间为12~20h。``
【文档编号】B01J20/286GK103551134SQ201310574037
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2013年11月15日 优先权日:2013年11月15日
【发明者】冯钰锜, 张铮 申请人:武汉大学