新型有机硅烷和与其共价键合的基质以及合成方法和用途的制作方法

专利名称：新型有机硅烷和与其共价键合的基质以及合成方法和用途的制作方法
技术领域：
本发明一般地涉及新型硅化合物，制备这些新型硅化合物的方法，包 含连接于基质的这些新型硅化合物的组合物，将该新型硅化合物连接于基 质的方法，和在各种色谱应用中使用该组合物的方法。2. 背景技术传统反相硅胶柱(例如ODS)广泛用作通用的色谱分离固定相(Neue, "HPLC Columns - Theory, Technology, and Practice," WILEY-VCH, New York, 1997, 183-203)。但是， 一些缺点，包括，例如，高含水环境中的"相崩溃"(即， 反湿润)，离子化合物的弱保留和导致基本分析物的谱峰拖尾(peak tailing ) 的残留硅烷醇活性，阻碍了传统反相硅胶柱在一些应用中的使用。极性-包埋相(polar-embeded phase )改进了基本分析物的峰形状且使得 能够在高含水环境中操作反相HPLC柱(O'Gam等LC-GC 2001, 19 (6):632-641)。常规使用的极性基团包括，例如，酰胺、脲、醚和氨基曱酸 酯。通常，当与通用的反相比较时，极性-包埋相提供了本分析物的优异峰 形状且与高含水环境更相容。另外，极性包埋相经常具有明显不同于常规 C-18填料(packing)所显示的选择性。表面活性剂为各种消费品、工业、农业和药用产品的重要组分。通常， 由于存在采用传统色谱法难以分离(resovle)的混合物，使得表面活性剂的 分析复杂化。已采用液相色谱法在反相柱(例如C18、 C8、氰基、苯基等)、 正相柱、离子交换柱和尺寸-排除柱上分析表面活性剂(Schmitt, "Analysis of Surfactants," 2nd edition, Marcel Dekker, Inc， New York, 2001, 197-292)。 C18柱 提供合理的分离、高效率和不对称，特别是对于阴离子表面活性剂来说。 但是，二氧化硅基反相柱上存在未衍生的(underivatized)硅烷醇经常阻碍了 阳离子表面活性剂的令人满意的分离度。例如，C18反相柱不能分离聚乙二 醇(PEG)基表面活性剂的各个低聚物。另外，由于必须使用高含水流动相而 导致的"反湿润"，传统高密度C18柱不适用于分析高亲水性水溶物(hydrotopes)(例如，萘磺酸钠和二曱苯磺酸盐)。尽管可以获得采用多个 不同条件分析宽范围的表面活性剂的各种HPLC柱，但采用筒单和挥发的、 质谱可兼容的流动相，单根柱子不能用于在单次操作中分离阳离子、非离 子和阴离子表面活性剂，。由此，需要新型硅烷化合物，其同时具有疏水性和极性官能团，采用 这些新型硅烷化合物官能化的基质，和这些新型官能化基质在同时分离阳 离子、非离子和阴离子表面活性剂中的应用。3.发明内容本发明通过提供一种新型的具有疏水性和极性官能团的硅烷化合物， 采用这些新型硅烷化合物官能化的基质，以及这些新型官能化基质在同时 分离阳离子、非离子和阴离子表面活性剂中的应用，使这些和其它需要得 到满足。一发面，公开了式(I)所述的化合物，或其盐、溶剂化物或水合物。短的头链I式(I)化合物具有至少 一 个活化的曱硅烷基(例如，Si(OMe)3 、 -SiMe(OMe)2 、 -SiMe2(OMe) 、 -Si(OEt)3 、 -SiMe(OEt)2 、 -SiMe2(OEt)、 -SiMe2NMe2、 -SiCl3等)，至少一个极性基团(例如，酰胺、磺酰胺、氨基曱 酸酯、脲、酯等)和连接于该极性基团的短的头链(head chain)(例如(d-Q) 脂烃基)。另一方面，提供了结构式(II)的化合物，或其盐、溶剂化物或水合物R2——Si——L，——Y I(II)其中R1、 112和113独立地为脂烃基、脂烃氧基、脂烃氧基羰基、脂烃基磺酰 氧基、氨基、芳基、芳氧基羰基、芳基磺酰氧基、囟素或羟基，任选地由
一个或多个R"基团取代，前提是，R1、 R"和R 中的至少一个不为脂烃基、 芳基或羟基；L,为亚脂烃基、杂亚脂烃基、亚芳基或杂亚芳基； Y为-C(0)N(R4)(R5)、 -N(R4)C(0)R7、 -N(R4)S(0)2R7、 -S(0)2N(R4)(R5)、 -OC(O)R7 、 -OC(0)N(R4)(R5) 、 -N(R4)C(0)OR7, -N(R4)C(0)N(R5)(R6)或-N(R4)S(02)N(R5)(R6);和R4、 115和116独立地为氬，(CrC6)脂烃基，任选地由一个或多个羟基或 者氰基取代，或者(CVC7)芳基，任选地由一个或多个羟基或者氰基取代；E7为^rQ)脂烃基，任选地由一个或多个羟基或者氰基取代，或者 (Cs-C7)芳基，任选地由一个或多个羟基或者氰基取代；R"为(d-C6)脂烃基；前提是，R4、 RS或R"之一不为氢。另一方面，提供了包含与基质共价键合的式(n)化合物的组合物。 一些实施方式中，该组合物在适合使用反相色谱介质的流通床中。另一方面，提供了包含与基质共价键合的结构式(II)的化合物和与基质 共价键合的结构式(IV)的化合物的组合物，其中R9——Si——L2——W IR10 (IV)R8、 119和R^独立地为脂烃基、脂烃氧基、脂烃氧基羰基、脂烃基石黄 酰氧基、氨基芳基、芳氧基羰基、芳氧基、芳基磺酰氧基、卣素或羟基， 任选地由一个或多个相同或不同的R"基团取代，前提是，R1、 112和113中 的至少一个不为脂烃基、芳基或羟基；R"为(C广C6)脂烃基；L2为亚脂烃基、杂亚脂烃基、亚芳基或杂亚芳基；和 W为可离子化基团。另一方面，提供了色谱方法。将含水液体从分离介质床中流过，该分 离介质或是包括含有与基质共价键合的式(II)化合物的组合物，或是含有与基质共价键合的结构式(n)的化合物和与基质共价键合的结构式(iv)的化合 物的纟且合物。 另一方面，提供了色谱分离液体样品中的分析物的方法。使该液体样 品从介质中流过，该介质包括含有与基质共价键合的式(II)化合物的组合物，或是含有与基质共价键合的结构式(n)的化合物和与基质共价键合的结构式 (iv)的化合物的组合物。另一方面，提供了同时分析液体样品中的无机分析物和有机分析物的 方法。使该液体样品从介质中流过，该介质包括含有与基质共价键合的式(n) 化合物的组合物，或是含有与基质共价键合的结构式(n)的化合物和与基质 共价键合的结构式(iv)的化合物的组合物。4.


图1说明了式(II)的酰胺的合成； 图2说明了式(II)的胺衍生物的合成； 图3说明了式(II)的醇衍生物的合成； 图4说明了式(IV)的化合物的合成；图5说明了采用C8柱和用组合物27填充的柱分离尿嘧啶、对丁基苯 曱酸和菲；图6说明了采用用组合物36填充的柱分离多种表面活性剂；图7说明了采用传统C18柱和用组合物36填充的柱分离Triton X-100;图8说明了采用传统C18柱和用组合物36填充的柱分离多个表面活性剂；图9说明了采用传统C18柱和用组合物36填充的柱分离月桂基二曱基 苄基氯化铵；和图10说明了采用传统C18柱和用组合物36填充的柱分离二曱苯磺酸钠。5.具体实施方式
5. l定义"脂烃基(alkyl)"自身或者作为另一取代基的一部分，表示饱和的或 不饱和的、支化的、直链或环状单价烃基，通过从母体烷烃、烯烃或炔烃 的单个碳原子中除去一个氢原子而获得。典型的脂烃基包括、但并非限定 于，曱基；乙基如乙烷基、乙烯基、乙炔基；丙基如丙烷-l-基、丙烷-2-基、
环丙烷-l-基、丙-l-烯-l-基、丙-l-烯-2-基、丙-2-烯-l-基(烯丙基)、环丙-l-烯-l-基；环丙-2-烯-l-基、丙-l-炔隱l-基、丙-2-炔-l-基等；丁基如丁烷-l-基、 丁烷-2画基、2-曱基誦丙烷-l-基、2-曱基-丙烷画2-基、环丁烷-l-基、丁画l國烯-l-基、丁-l-烯-2-基、2-曱基-丙-l-烯-l-基、丁-2-烯-l-基、丁-2-烯-2-基、丁- 1,3-二烯-l-基、丁醫1,3-二烯隱2-基、环丁-l-烯-l-基、环丁-l-烯匿3-基、环丁-l,3画 二烯-l-基、丁-l-炔-l隱基、丁-l-炔-3-基、丁-3-炔-l-基等等。术语"脂烃基"特别地旨在包括任意程度或水平的饱和度，即仅具有碳 碳单键的基团，具有一个或多个碳碳双键的基团，具有一个或多个碳碳三 键的基团，和具有碳碳单键、双键和三键的混合物的基团。当意在指特定 水平的饱和度时，采用表述"烷基"、"链烯基"和"链炔基"。 一些实施方式中， 脂烃基包括1 ~20个碳原子。其它实施方式中，脂烃基包括1 10个碳原 子。"烷基"自身或者作为另一取代基的一部分，表示饱和的、支化的、直 链或环状烷基，通过从母体烷烂的单个碳原子中除去一个氢原子而获得。 典型的烷基包括、但并非限定于，曱烷基；乙烷基；丙烷基如丙烷-l-基、 丙烷-2-基(异丙基)、环丙烷-l-基等；丁烷基如丁烷-l-基、丁烷-2-基(仲丁基)、 2-曱基-丙烷-l-基(异丁基)、2-曱基-丙烷-2-基(叔丁基)、环丁烷-l-基等等。"烯基"自身或者作为另一取代基的一部分，表示不饱和的、支化的、 直链或环状脂烃基，具有至少一个碳碳双键，通过从母体烯烃的单个碳原 子中除去一个氢原子而获得。该基团可以是关于双键的顺式或是反式构型。 典型的烯基包括、但并非限定于，乙烯基；丙烯基，如丙-l-烯-l-基、丙-l-烯-2-基、丙陽2画烯-l-基(烯丙基)、丙-2-烯-2曙基、环丙國l画烯-l-基、环丙_2-烯-1-基；丁烯基，如丁-l-烯-l-基、丁-l-烯-2-基、2陽曱基-丙-l-烯-l画基、丁-2-烯 -l-基、丁-2-烯-2-基、丁- 1,3-二烯-l-基、丁- 1 ,3-二烯-2-基、环丁-l-蹄-l-基、环丁-l-烯-3-基、环丁-1，3-二烯-l-基等等。"炔基"自身或者作为另一取代基的一部分，表示不饱和的、支化的、 直链或环状脂烃基，具有至少一个碳碳三键，通过从母体炔烃的单个碳原 子中除去一个氢原子而获得。典型的炔基包括、但并非限定于，乙炔基； 丙炔基，如丙-l-炔-l-基、丙-2-炔-l-基等；丁炔基，如丁-l-炔-l-基、丁-l-炔-3-基、丁-3-炔-l-基等等。"亚脂烃基"自身或者作为另一取代基的一部分，表示饱和的或不饱和 的、支化的、直链或环状二价烃基，通过从母体烷烃、烯烃或炔烃的两个 不同碳原子中的每一个中除去 一个氢原子而获得，或者通过从母体烷烃、 烯烃或炔烃的单个碳原子中除去两个氢原子而获得。该两个单价基中心或 二价基中心的每个化合价可以与相同或不同原子形成键。典型的亚脂烃基包括、但并非限定于，亚曱基；亚乙基，如乙烷-l,l-二基、乙烷-l,2-二基、 乙烯-l,l-二基、乙烯-l,2-二基；亚丙基如丙烷-l,l-二基、丙烷-l，2-二基、丙烷 -2,2-二基、丙烷-l,3-二基、环丙烷-l，l-二基、环丙烷-l,2-二基、丙-l-烯-l,l-二基、丙-l-烯-l,2-二基、丙-2-烯墨1,2-二基、丙-1匿烯-1 ,3 -二基、环丙-l-烯-l，2-二基、环丙-2-烯-l,2-二基、环丙-2-烯-l,l-二基、丙-l-炔-l，3-二基等； 亚丁基如丁烷-U-二基、丁烷-l，2-二基、丁烷-l,3-二基、丁烷-l,4-二基、丁烷 -2,2-二基、2-曱基-丙烷-1,1 -二基、2-曱基-丙烷-1 ,2-二基、环丁烷-1,1-二 基；环丁烷-l,2-二基、环丁烷-1,3 -二基、丁- 1 -烯-1,1 -二基、丁-1'烯-1,2-二基、丁- 1 -烯-1 ,3 -二基、丁- 1 -烯-1 ，4-二基、2-曱基-丙-1 -烯-l，l-二基、 2-亚曱基-丙烷-l，l -二基、丁- 1,3 -二烯-1,1 -二基、丁- 1 ,3 -二烯-1 ,2-二基、 丁- 1 ,3 -二烯-1 ,3 -二基、丁- 1 ，3-二烯-1 ,4-二基、环丁- 1 -烯-1 ，2-二基、 环丁—1-烯_1,3-二基、环丁-2-烯-1 ,2-二基、环丁-1 ,3-二烯-1 ，2-二基、环丁 -1 ,3-二烯-1 ,3-二基、丁- 1 -炔-1 ,3-二基、丁- 1 -炔-1 ,4-二基、丁-l，3-二炔 -1,4-二基等等。当意在指特定水平的饱和度时，采用术语亚烷基、亚烯基和 /或亚炔基。 一些实施方式中，该亚脂烃基为(d-C2o)亚脂烃基。其它实施方 式中，该亚脂烃基为(Q-do)亚脂烃基。在其它实施方式中，亚脂烃基为饱 和的无环的亚烷基，其中基中心(radical center)在末端碳上，例如亚曱烷基(曱 烷撑(methano));乙烷-l，2-二基(乙烷撑(ethano ));丙烷-l,3-二基(丙烷 撑(propano )); 丁烷-l,4-二基(丁撑(butano ))等等(也称作脂烃撑(alkyleno)， 下文中定义)。"脂烃撑"自身或者作为另一取代基的一部分，表示直链的亚脂烃基， 具有两个末端单价基中心，通过从直链母体烷烃、烯烃或炔烃的两个末端 碳原子的每一个中除去一个氢原子而获得。典型的脂烃撑基团包括、但并 非限定于，曱撑；乙撑(ethyleno),如乙烷撑、乙烯撑、乙炔撑；丙撑，如 丙烷撑、丙[1]烯撑、丙[1，2]二烯撑、丙[l]炔撑等；丁撑，如丁烷撑、丁 [l]烯撑、丁 p]烯撑、丁[1,3]二烯撑、丁[1]炔撑、丁p]炔撑、丁[1,3]二炔撑 等等。当意在指特定水平的饱和度时，采用术语烷撑、烯撑和/或炔撑。—
些实施方式中，该脂烃撑为(C,-C2o)脂烃撑。其它实施方式中，该脂烃撑为 (d-Cu))脂烃撑。在其它实施方式中，该脂烃撑基团为直链饱和的烷撑基团， 例如曱烷撑、乙烷撑、丙烷撑、丁烷撑等。"脂烃基磺酰氧基"自身或者作为另一取代基的一部分，表示基团-OS(0)2R3G,其中R^为本文中所定义的脂烃基或环脂烃基。"脂烃氧基"自身或者作为另一取代基的一部分，表示基团-OR31,其中 R"为本文中所定义的脂烃基或环脂烃基。代表性实例包括、但并非限定于， 曱氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、环己氧基等。"脂烃氧基羰基"自身或者作为另一取代基的一部分，表示基团 -C(O)OR32，其中R"为本文中所定义的脂烃基或环脂烃基。"芳基，，自身或者作为另一取代基的一部分，表示单价芳烃基团，通过 从母体芳环体系的单个碳原子中除去一个氢原子而获得。典型的芳基包括、 但并非限定于衍生自下列物质的基团醋蒽烯(aceanthrylene)、苊烯 (acenaphthylene)、 醋菲烯(acephenanthrylene)、 蒽、甘菊环、苯、荔、晕苯、 焚蒽、药、并六苯、萘并四并苯、hexalene、 as-indacene、 s-indacene、 茚满、 茚、.萘、并八苯(octacene〕、八苯(octaphene )、 octalene、间二蒽嵌四并苯、— 戊-2,4-二烯、并五苯、并环戊二烯、五苯、二萘嵌苯、phenalene、菲、二 萘品并苯、pleiadene、芘、皮蒽、玉红省、苯并菲、trinaphthalene等。 一些 实施方式中，芳基包含5 20个碳原子。其它实施方式中，芳基包含5~12 个碳原子。"亚芳基，，自身或者作为另一取代基的一部分，表示二价烃基，通过从 母体芳环体系的两个不同碳原子中的每一个中除去一个氢原子而获得，或者通过从母体芳环体系的单个碳原子中除去两个氢原子而获得。该两个单 价基中心或二价基中心的每个化合价可以与相同或不同原子形成键。典型 的亚芳基包括、但并非限定于衍生自下列物质的基团醋蒽烯、苊烯、醋 菲烯、蒽、甘菊环、苯、屈、晕苯、荧蒽、芴、并六苯、萘并四并苯、hexalene、 as-indacene、 s-indacene、 茚满、茚、萘、并/\苯、/\苯、octalene、 间二蒽 嵌四并苯、戊-2，4-二烯、并五苯、并环戊二烯、五苯、二萘嵌苯、phenalene、 菲、二萘品并苯、pleiadene、芘、皮蒽、玉红省、苯并菲、trinaphthalene 等。 一些实施方式中，亚芳基包含5-20个碳原子。其它实施方式中，亚 芳基包含5- 12个碳原子。
"芳氧基羰基"自身或者作为另一取代基的一部分，表示基团-c(o)or33，其中r"为本文中所定义的芳基。"芳基磺酰氧基"自身或者作为另 一取代基的一部分，表示基团-os(0)2r35，其中r"为本文中所定义的芳基或环芳基。"环脂烃基"自身或者作为另一取代基的一部分，表示饱和的或不饱和 的环状脂烃基。当意在指特定水平的饱和度时，使用术语"环烷基脂烃基" 或"环烯基"。典型的环烷基包括、但并非限定于衍生自下列物质的基团环丙烷、环丁烷、环戊烷、环己烷等。 一些实施方式中，该环脂烃基为(C3-Cu)) 环脂烃基。其它实施方式中，该环脂烃基为(C3-C7)环脂烃基。"杂脂烃基(heteroalkyl)、杂烷基(heteroalkanyl)、杂烯基、杂亚脂烃基和 杂脂烃撑"自身或者作为另一取代基的一部分，分别表示脂烃基、烷烃基、 烯基、炔基、亚脂烃基和脂烃撑，其中一个或多个碳原子(和任意相关的氢 原子)各自独立地由相同或不同的杂原子基团取代。这些基团中可以包括的 典型的杂原子基团包括、但并非限定于，-o-、 -s-、 -o-o-、 -s-s-、 -o-s-、 _NR35R36_、 _N_N=、 _n=N-、 -n=n-nr37r38、 -pr39-、 -p(0)2-、 -por40-、 -0-p(0)2-、 -so-、 -s02-、 -81^411142-等，其中，r35、 r36、 r37、 r38、 r39、 r40、 r41和 r"独立地为氢、脂烃基、取代的脂烃基、芳基、取代的芳基、芳基脂烃基、 取代的芳基脂烃基、环脂烃基、取代的环脂烃基、环杂脂烃基、取代的环 杂脂烃基、杂脂烃基、取代的杂脂烃基、杂芳基、取代的杂芳基、杂芳基 脂烃基或取代的杂芳基脂烃基。"杂芳基"自身或者作为另一取代基的一部分，表示单价杂芳基，通过 从母体杂芳环体系的单个原子中除去一个氢原子而获得。典型的杂芳基包 括、但并非限定于衍生自下列物质的基团吖啶、砷杂茚(arsindole)、啼 唑、(3-。,啉、色满、色烯、噌啉、呋喃、咪唑、吲唑、叼l哚、二氬吲哚、中 氮茚(indolizine )、异笨并呋喃、异色烯、异吲咮、异二氢吲哚、异喹啉、 异噻唑、异噁唑、萘啶、噁二唑、噁唑、萘嵌间二氮杂苯、菲啶、菲咯啉、吩。秦、酞。秦、蝶啶、。票呤、P比喃、吡。秦、。比。坐、哒。秦、P比咬、嘧啶、吡咯、pyrrolizine、 p奎p坐。林、p奎p林、p奎口秦、p套噁。林、四。坐、p塞二卩坐(thiadiazole )、 p塞唑、p塞吩、三唑、氧杂蒽等。 一些实施方式中，该杂芳基为5-20元的杂 芳基。其他实施方式中，该杂芳基为5-10元的杂芳基。在其它实施方式中， 该杂芳基为衍生自噻吩、吡咯、苯并噻吩、苯并呋喃、°引咮、吡啶、喹啉、 。米哇、噁p坐和吡，秦的那些。"亚杂芳基"自身或者作为另一取代基的一部分，表示二价基，通过从 母体杂芳族体系的两个不同碳原子中的每一个中除去一个氢原子而获得， 或者通过从母体芳环体系的单个碳原子中除去两个氢原子而获得。该两个 单价基中心或二价基中心的每个化合价可以与相同或不同原子形成键。典 型的亚杂芳基包括、但并非限定于衍生自下列物质的基团吖啶、砷杂茚、 。卡唑、卩-口卡啉、色满、色烯、噌啉、呋喃、咪唑、吲唑、p引哚、二氢吲哚、 中氮茚、异苯并呋喃、异色烯、异吲哚、异二氢吲哚、异喹啉、异噻唑、 异噁唑、萘啶、噁二唑、噁唑、萘嵌间二氮杂苯、菲啶、菲咯啉、吩嗪、酞。秦、虫莱口定、噪p令、吡喃、吡口秦、吡峻、p达。秦、p比。定、嗜p定、吡p各、pyrrolizine、 p奎哇啉、p奎啉、p奎漆、p奎噁啉、四哇、p塞二唑、p塞峻、漆吩、三唑、氧杂 蒽等。 一些实施方式中，亚杂芳基包含5-20个碳原子。其它实施方式中， 亚杂芳基包含5-12个碳原子。"母体芳环体系"自身或者作为另一取代基的一部分，表示具有共轭兀电子体系的不饱和的环状或多环体系。具体地，"母体芳环体系"的定义之内 包括稠环体系，其中一个或多个环是芳族的，且一个或多个环为饱和的或 不^:包和的，例如，药、茚满、茚、phenalene等。典型的母体芳环体系包括、 但并非限定于，醋蒽烯、苊烯、醋菲烯、蒽、甘菊环、苯、屈、晕苯、荧 蒽、药、并六苯、茶并四并苯、hexalene、 as-indacene、 s-indacene、 茚满、 茚、萘、并八苯、八苯、octalene、间二蒽嵌四并苯、戊-2,4-二烯、并五苯、 并环戊二歸、五苯、二蔡嵌苯、phenalene、菲、二茶品并苯、pleiadene、芘、 皮蒽、玉红省、苯并菲、trinaphthalene等。"母体杂芳环体系，，自身或者作为另一取代基的一部分，表示其中一个 或多个碳原子(和任意相关的氢原子)独立地被相同或不同的杂原子取代的 母体芳环体系。用于取代碳原子的典型杂原子包括、但并非限定于N、 P、 0、 S、 Si等。具体地，"母体杂芳环体系"的定义之内包括稠环体系，其中 一个或多个环是芳族的，且一个或多个环为饱和的或不饱和的，例如，砷 杂茚、benzodioxan、苯并呋喃、色满、色烯、"l咮、二氢吲咮、氧杂蒽等。 典型的母体杂芳环体系包括、但并非限定于，吖啶、砷杂茚、口卡唑、(3-口卡啉、 —色满、色烯、噌啉、呋喃、咪唑、吲唑、p引咮、二氢吲哚、中氮茚、异苯 并呋喃、异色烯、异吲哚、异二氢吲哚、异喹啉、异噻唑、异噁唑、萘啶、
噁二唑、噁唑、萘嵌间二氮杂苯、菲啶、菲咯啉、吩嗪、酞嗪、蝶啶、嘌p令、p比喃、p比。秦、p比峻、口达口秦、p比口定、嘧口定、p比p各、pyrrolizine、 p奎口坐啉、 p奎啉、壹溱、喹噁啉、四唑、瘗二唑、噻唑、噻吩、三唑、氧杂蒽等。"取代的"表示其中一个或多个氢原子独立地被相同或不同的取代基代 替的基团。典型的取代基包括、但并非限定于，-m、 -r6q、 -o'、 =0、 -0r6q、 -sr60、 -s-、 =s、 -nr60r61、 =nr60、 -cf3、画cn、 -ocn、陽scn、 -no、 -n02、 =n2、 -n3、 -s(0)20-、 -s(0)2oh、 -s(o)2r60、 -os(02)ct、 -os(o)2r60、 -p(0)(0)2、 -p(o)(or6。)(o-) 、 -op(o)(or60)(or61)、 -c(o)r6。、 -c(s)r60、 -c(o)or60、 -c(o)nr60r61、 -c(o)ct、 -c(s)or6。、 -nr62c(o)nr60r61 、 -nr62c(s)nr6。r61、 -nr62c(nr63)nr6()r6^n-c(nr62)nr6()r61,其中m独立地为卤素；r60、 r61、 r"和r"独立地为氪，脂烃基，取代的脂烃基，芳基，环脂烃基，取代的 环脂烃基，环杂脂烃基，取代的环杂脂烃基，芳基，取代的芳基，杂芳基 或取代的杂芳基，或者任选地116<)和r61与它们所键合的氮原子一起形成环 杂脂烃基或取代的环杂脂烃基环；且r"和r"独立地为氢，脂烃基，取代 的脂烃基，烷氧基，取代的烷氧基，环脂烂基，取代的环脂烃基，环杂脂 烃基，取代的环杂脂烃基，芳基，取代的芳基，杂芳基或取代的杂芳基， 或者任选地RS4和r"与它们所键合的氮原子一起形成环杂脂烃基或取代的 环杂脂烃基环。优选地，取代基包括-m、 -r6q、 =0、 -0r6g、 -sr6q、 -s\ =s、 -nr60r61、 =nr60、 -cf3、 -cn、 -ocn、 -scn、 -no、 -n02、 =n2、 -n3、 -s(o)2r60、 -os(02)ct、 -os(o)2r60、 -p(0)(0-)2、 -p(o)(or60)(o-)、 -op(o)(or60)(or61)、 -c(0)r6°、 -c(s)r6。、 -c(0)or6°、 -c(0)nr6°r61、 -c(o)ct、 -nr62c(0)nr6°r61, 更优选地，-m、 -r6°、 =0、 -0r6q、 -sr60、 -nr60r61、 -cf3、 -cn、 -n02、 -s(o)2r60、 -p(o)(or60)(ct)、 -op(o)(or60)(or61)、 -c(o)r60、 -c(o)or60、 -c(o)nr60r61 、 -c(o)ct,最优选地，m、 -r60、 =0、 -0r6q、 -sr6°、 -nr60r61、 -cf3、 -cn、 -n02、 -s(o)2r60、 -op(o)(or60)(or61)、 -c(o)r60、 -c(o)or60、 -c(o)o、其中r60、 r"和R62如上所定义。5.2有机硅烷及其基质本发明提供了同时具有疏水性和离子性官能度的新型硅烷化合物。在 该新型硅烷化合物的一个末端为曱硅烷基，其可以与基质共价键合。在该 新型硅烷化合物的另 一端为短的头链(例如(C广Cs)脂烃基)。该曱硅烷基和短
的头链通过连接于极性基团的连接基(linker)来连接。该连接基可以是脂 烃基、芳基、杂芳基或杂脂烃基，而该极性基团可以是酰胺、氨基曱酸酯、 脲、磺酰胺等。一发面，提供了式(I)所述的化合物，其盐、溶剂化物或水合物。<formula>formula see original document page 17</formula>I式(I)的化合物具有至少一个活化的曱硅烷基，通过连接基连接于极性 基团的头链。"活化的曱硅烷基"表示硅部分，其能够与基质的表面反应以与基质形 成共价键。例如，活化的曱硅烷基可以与包含表面Si-OH基团的二氧化硅 基质的表面反应，由此在式(I)化合物与基质之间形成硅氧烷键。示例性活 化的曱硅烷基包括、但并非限定于，Si(OMe)3、 -SiMe(OMe)2、 -SiMe2(OMe)、 -Si(OEt)3、 -SiMe(OEt)2、 -SiMe2(OEt)、 -SiMe2NMe2和-SiCl3。"连接基，，表示 脂烃基、杂脂烃基、芳基或杂芳基。"极性基团"表示酰胺、磺酰胺、氨基曱 酸酯、脲、酯等。式(I)化合物中的连接基在活化的曱硅烷基与极性基团之 间起到间隔的作用。一些实施方式中，提供了结构式(II)的化合物<formula>formula see original document page 17</formula>(H)其盐、溶剂化物或水合物，其中R1、 R 和R 独立地为脂烃基、烷氧基、烷氧基羰基、脂烃基磺酰氧基、 氨基、芳基、芳氧基羰基、芳基磺酰氧基、卤素或羟基，任选地由一个或 多个R"基团取代，前提是，R1、尺2和113中的至少一个不为脂烃基、芳基或 羟基；Li为亚脂烃基、杂亚脂烃基、亚芳基或杂亚芳基； Y为-C(0)N(R4)(115)、 -N(R4)C(0)R7、 -N(R4)S(0)2R7、 -S(0)2N(R4)(R5)、-oc(o)r7 、 -oc(0)n(r4)(r5) 、 -n(r4)c(0)or7, -n(r4)c(o)n(r5)(r6)或 -n(r4)s(02)n(r5)(r6);和R4、 RS和R^虫立地为氬，(C,-C6)脂烃基，任选地由一个或多个羟基或 者氰基取代，或者(Q-C7)芳基，任选地由一个或多个羟基或者氰基取代；R7为(C,-C6)脂烃基，任选地由一个或多个羟基或者氰基取代，或者 (Cs-C7)芳基，任选地由一个或多个羟基或者氰基取代；R"为(d-C6)脂烃基；前提是，R4、 115或116之一不为氢。一些实施方式中，R1、 112和113独立地为脂烃基、烷氧基或卤素。其它 实施方式中，R1、 R2和R 为烷氧基。在其它实施方式中，R1、 112和113为 脂烃基或烷氧基。在其它实施方式中，R1、 112和113为乙氧基或曱基。一些实施方式中，L!为亚脂烃基。其它实施方式中，L!为亚脂烃基。 在其它实施方式中，L,为烷撑。在其它实施方式中，Li为(CVC2())烷撑。在 其它实施方式中，L,为(Cs-Q5)烷撑。在其它实施方式中，L,为(do-Cu)烷 撑。一些实施方式中，R4、 115和仗6独立地为氢、脂烃基、或芳基。其它实 施方式中，R4、 515和116独立地为脂烃基、或芳基。在其它实施方式中，R4、 115和116独立地为曱基或苯基。在其它实施方式中，R4、 RS和RS为曱基。一些实施方式中，R1、 R"和R"独立地为脂烃基、烷氧基或卤素，L！ 为亚脂烃基，且R4、 RS和W独立地为氢、脂烃基、或芳基。其它实施方式 中，R1、 R2和R3为脂烃基或烷氧基，L,为(CVd5)烷撑，且R4、 R5和R6独 立地为脂烃基、或芳基。在其它实施方式中，R1、 112和113为乙氧基或曱基， L,为(CurCn)烷撑，且R4、 RS和RS独立地为曱基或苯基。一些实施方式中，R4、 115和116为曱基。其它实施方式中，RS为苯基。一些实施方式中，式(ii)化合物具有下列结构<formula>formula see original document page 18</formula>(II)合成本文中所述化合物的示例性方法在后面的示意图1-4中所示。用于制备本文中所述化合物的原材料可商购获得，或者可以通过众所周知的
来说将是容易清楚得知的。由此，本文中示意图1-4中所示的方法是示例性 的，而非概括性的。现在参照图1，将10-十一碳酰氯10与二曱胺11反应以提供酰胺12。 随后在柏催化剂的存在下用硅烷13使酰胺12硅氬化以获得化合物1。现在参照图2,用曱胺15处理时形成十一碳烯酸酐14的亚胺。用硼氢 化钠17将亚胺16还原以提供胺18,在柏催化剂的存在下用硅烷13使胺 18硅氢化以提供单-曱基化的胺19。可以将胺19与乙酰氯20、苯石黄酰氯21、 氯代曱酸乙酯22、 N,N-二曱基氨基曱酰氯23或N，N-二曱基石黄酰氯(N，N-dimethylsulphamoyl chloride ) 24以分别提供娃化合物3、 4、 5、 6和7。现在参照图3，在铂催化剂的存在下用硅烷13使10-十一碳烯-l-醇25 硅氢化以提供曱硅烷基醇26。用乙酰氯20或N，N-二曱基氨基曱酰氯23酰 化曱硅烷基醇26,分别提供硅化合物8和9。现在参照图4，用二甲胺11置换溴化物37以提供胺38,随后在铂催 化剂的存在下用硅烷使其硅氢化以获得曱硅烷基胺39。化合物39可以用作 混合模式色谱载体的可离子化组分。本领域技术人员将理解，通过改变初始的胺或酰氯或脂烃基卣化物， 可以容易地调节上文所公开的合成策略，以制备具有芳基、杂芳基和杂脂 烃基连接基的硅烷。另外，本领域技术人员已知各种方法用于实现上述转 化(或其等价物)，且可以在任何有机合成的纲要中找到(例如参见，Harrison 等人"Compendium of Synthetic Organic Methods", Vols. 1-8 (John Wiley and Sons, 1971-1996); "Beilstein Handbook of Organic Chemistry," Beilstein Institute of Organic Chemistry, FrankfUrt, Germany; Feiser等人"Reagents for Organic Synthesis," Volumes 1-17， Wiley Interscience ; Trost 等人 "Comprehensive Organic Synthesis," Pergamon Press, 1991; "Theilheimer's Synthetic Methods of Organic Chemistry," Volumes 1-45， Karger， 1991; March, "Advanced Organic Chemistry," Wiley Interscience, 1991 ; Larock "Comprehensive Organic Transformations," VCH Publishers, 1989;禾口 Paquette, "Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis," John Wiley & Sons, 1995)。可以将上文中所公开的化合物与基质反应以形成官能化基质，其可以 用于广泛的不同应用中。上文中所公开的化合物在一个分子结构中同时引(m)其中，R1、 R3、 L和Y如上所定义。 其它实施方式中，提供了具有下列结构式的组合物:入了疏水性和极性位点，且在与基质表面的反应方面具有可再现的表面化 学性。一些实施方式中，结构式(II)的化合物与基质共价键合。其它实施方式 中，通过R1、 112和113中的一个或多个基团与基质上的反应性基团例如硅烷醇、烷氧基硅烷、囟代硅烷或氨基硅烷的反应，将结构式(n)的化合物与基质共价键合。一些实施方式中，通过与其它化合物上的选自硅烷醇、烷氧基硅烷或卣代硅烷的反应性基团的反应，将结构式(II)的化合物通过SiR乂R勺(R )基团共价键合于结构式(II)的另 一化合物。一些实施方式中，提供了结构式(m)的组合物<formula>formula see original document page 20</formula>MeO IIEtO—Si~^CH2"^~0-C—MeMeMeEtO—Si~f CH2-^~O-j 、 z /11 "MeMeOII /-C一N\<formula>formula see original document page 21</formula>在其它实施方式中，提供了与基质共价键合的至少 一种结构式(n)的化合物和至少 一种结构式(IV)的化合物的组合物<formula>formula see original document page 21</formula>(IV)R8、 W和R"独立地为脂烃基、烷氧基、烷氧基羰基、脂烃基磺酰氧 基、氨基芳基、芳氧基羰基、芳氧基、芳基磺酰氧基、面素或羟基，任选 地由一个或多个相同或不同的R"基团取代，前提是，R1、 112和113中的至 少一个不为脂烃基、芳基或羟基；R"为(C广C6)脂烃基；L2为亚脂烃基、杂亚脂烃基、亚芳基或杂亚芳基；和 W为可离子化基团。<formula>formula see original document page 21</formula>
其它实施方式中，提供了结构式(v)的组合物 R1-O—Si——L，-YR3 R3—O-Si-L2-W(V)其中，R1、 R3、 L,、 L2、 Y和W如上所定义。一些实施方式中，R8、 W和R"独立地为脂烃基、烷氧基或卣素。其 它实施方式中，R8、 119和111()为烷氧基。在其它实施方式中，R8、 W和RW 为脂烃基或烷氧基。在其它实施方式中，R8、 W和R"为乙氧基或曱基。一些实施方式中，L2为亚脂烃基。其它实施方式中，L2为亚脂烃基。在其它实施方式中，L2为烷撑。在其它实施方式中，L2为(C6-C20)烷撑。在其它实施方式中，L2为(Q-C,5)烷撑。在其它实施方式中，L2为(CurCn)烷撑。一些实施方式中，W为-CCV、 -S(V、 -P(0)(OR11)0-、 -NRUR12或 -N+rw3,其中r11、 r12、 r^独立地为氢或(c厂C6)脂烃基。其它实施方 式中，W为-NR111112、或-N+R"R'2r13,其中R11、 1112和1113为曱基。一些实施方式中，R1、 R2、 R3、 R8、 W和R"独立地为脂烃基、烷氧基 或卣素，L!和L2为亚脂烃基。R4、 115和116独立地为氢、脂烃基、或芳基， 且W为-NR"R^或-N+R"R121113，其中R11、 R12、 R13独立地为(C广C6)脂烃基。一些实施方式中，R1、 R2、 R3、 R8、 119和R1G为脂烃基或烷氧基，b 和L2为(CVd5)烷撑。R"、RS和W独立地为脂烃基、或芳基，且W为-NR"R12 或-N+R"R'2R13,其中R11、 R12、 R"独立地为(Q-C6)脂经基。其它实施方式 中，R1、 R2、 R3、 R8、 R9和R"为乙氧基或曱基,iJ和L2为(CK)-Cn)烷撑。 R4、 115和116独立地为曱基、或苯基，且W为-NRUR^或-N+R"R121113,其 中R11、 R12、 R"为曱基。另一更具体的实施方式中，RS为苯基。一些实施方式中，通过R1、 112和113中的一个或多个和一个或多个R8、 f^和R^与基质上选自硅烷醇、烷氧基硅烷、卣代硅烷或氨基硅烷的反应性 基团的反应，将式(II)化合物和式(IV)化合物共价键合于介质。其它实施方式中，R"和R^为-OEt。在其它实施方式中，提供了式(II)化合物和式(IV)化合物的ia合物。<formula>formula see original document page 23</formula>式(II)化合物为式(IV)化合物为 Me在其它实施方式中，提供了下列结构的组合物:命<formula>formula see original document page 23</formula>一些实施方式中，如上所示，将式(i)和(n)的化合物与基质共价键合。 这些实施方式中，从基质表面除去极性基团，这可以改进官能化基质的水 解稳定性。可以将式(i)和(n)的化合物连接于基质(例如二氧化硅)以提供官 能化的固定相用于各种色谱分离，如表面活性剂的反相分离。另外，可以 在与基质反应之前，将式(i)和(n)的化合物与含有 一个或多个离子交换官能 团的曱硅烷基配体(例如式(iv)的化合物)混合，由此提供可变选择性的混合 模式基质，也可以用于表面活性剂的反相分离。可以通过Si官能团的R1、 R"或R 与基质上选自硅烷醇、烷氧基硅烷、 卣代硅烷和氨基硅烷基团的反应性基团的反应，将式(i)、 (II)和(IV)的化合 物与基质共价键合。 一些实施方式中，可以通过与其它式(i)、 (n)或(iv)的 化合物上选自硅烷醇、烷氧基硅烷或卣代硅烷的反应性基团反应，将与基 质共价键合的式(i)、 (n)和(iv)的化合物交联于一个或多个式(i)、 (n)或(iv) 的化合物。可以将式(i)、 (n)和(iv)的化合物共价键合于各种基质。示例性基质包 括具有可以与式(i)、 (n)和(iv)的化合物中的活化曱硅烷基反应的官能团的 材料。由此，可以将式(i)、 (n)和(iv)的化合物连接于例如二氧化硅类材料
如玻璃表面，或者其它硅氧化物、氧化钛、氧化锗、氧化锆和氧化铝类材 料的表面；且也可以连接于各种含有适合于与活化的曱硅烷基反应的官能 团的碳化材料、金属、交联的和非交联的聚合物的表面。适宜官能团的实 例包括硅烷醇，烷氧基硅烷，氢氧化钛，氢氧化锆等。也可以利用反应性硅官能团将式(I)、 (II)和(IV)的化合物结合到聚合物或溶胶-凝胶网络中。通过利用那些基团和/或反应性硅官能团，可以将含有可聚合的自由基或可以转化为自由基和/或离子-自由基和/或离子的基团的、式(I)、 (II)和(IV)的化合物用于制备聚合物材料和用于表面接枝。获得的材料可以应用于吸附剂、 膜、过滤器、微流体设备、微芯片，和用于各种类型分离、检测和分析的 官能化表面的开发。一些实施方式中，通过用式(i)、 (n)和/或(iv)的化合物处理二氧化硅基 质，制备单-和多-层表面。可以将式(i)、 (n)和/或(iv)的化合物共价连接于 多种基质，如硅胶、氧化锆、杂化溶胶-凝胶/聚合物或玻璃板。适宜硅胶包括无孔或不同孔径的多孔二氧化硅颗粒，优选20A ~ 3000 A且更优选60A ~ 2000 A;且不同粒径，优选0.2pm ~ 1000pm且更优选2|_im ~ 50pm。连接反 应可以在硅胶的淤浆中在惰性溶剂如曱苯中在高温下进行。依据分离介质 期望的性能的类型，可以施用水、酸或碱催化剂以增强表面覆盖。或者，通过将反应性氨基引入表面之上，可以将氨基硅烷化合物如双 (三甲氧基曱硅烷基丙基)胺用于改性未衍生的硅胶。随后，可以将试剂如酰 氯、氨基曱酰氯、磺酰氯、或异氰酸酯(含有适当的官能团)与胺化的硅胶反 应以形成相应的连接相。本文中所述的组合物可以用作用于色镨柱的填料。该填料可以是颗粒， 整料(monolith)(即，含孔隙的材料)或填充床树脂，将其装填到适用于色 谱柱的外壳。也提供了与基质共价键合的结构式(I)的化合物和键合于另 一基质的结 构式(IV)的化合物的填料。 一些实施方式中，该基质为二氧化硅基质。本文中所述的组合物可以用于分离各种化合物。通常，本文中所述的 组合物可以用于分离表面活性剂。 一些情形中，本文中所述的组合物也可 以用于在单次色谱操作中分离包含阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂 和中性表面活性剂的混合物。本发明提供了用于制备具有优异水解稳定性的各种新型固体载体的简
单和通用的方法。所述合成方法能使得有效地将不同官能团结合到基质且 特别是二氧化硅基质的表面上。获得的材料可以应用于吸附剂、膜、过滤 器、微流体设备、微芯片，和用于各种类型分离、检测和分析的官能化表 面的开发。
6.实施例仅通过阐述且非限定的方式提供下列实施例。本领域技术人员将容易 认识到，可以改变或改进许多非关键的参数以获得基本上相同的结果。6.1化合物1的制备将二曱胺与过量三乙胺(2.0当量)在无水CH2C12中混合，并保持在约 0°C ~约5。C下20min。随后，滴加IO-十一碳烯酰氯(I.O当量)的01202溶 液，并将混合物在室温下搅拌12h。将反应混合物用水洗涤，在Na2S04之 上干燥且在真空中除去溶剂，由此获得10-十一碳烯酸的二甲基酰胺。将过 量二甲基乙氧基硅烷(IO当量)加到酰胺中，随后加入催化剂溶液 (0.1mol。/o)(例如，最低量乙醇中的六氯铂酸)。在50。C下搅拌24h之后，在 真空中除去硅烷和溶剂，由此提供化合物1。
6.2实施例2:化合物3、 4、 5、 6和7的制备往10-十一碳烯酸醛(10-undecylenic aldehyde) (1当量)的无水曱醇溶 液中，过量加入溶于无水曱醇中的甲胺(3当量)。在室温下反应6h之后，将 反应混合物过滤，随后在真空中浓缩,获得亚胺16。
将亚胺16用在曱醇中的硼氢化钠(6当量)在室温下还原24h。在真空中 除去全部挥发物之后，通过将残余物在Et20和H20之间分配、在Na2S04 之上干燥且在真空中浓缩，获得胺18。
随后将过量二曱基乙氧基硅烷(IO当量)加到化合物18中，随后加入催 化剂溶液(0.1mol。/。)(例如，最低量乙醇中的六氯铂酸)。在50。C下搅拌24h 之后，在真空中除去硅烷和溶剂，由此提供曱硅烷基化合物19。将化合物19与过量三乙胺(2.0当量)在无水CH2Cl2中混合，并保持在 约0°C ~约5。C下20min。随后滴加无水CH2Cl2中的乙酰氯(1.2当量)的溶液， 并将混合物在室温下搅拌12h。在真空中除去全部挥发物，加入己烷以沉淀
三乙基氯化铵盐。过滤和真空中除去溶剂之后获得化合物3。类似地，通过将化合物19分别与磧酰氯、氯代曱酸乙酯、N,N-二甲基 氨基曱酰氯和N,N-二曱基磺酰氯反应，制备化合物4、 5、 6和7。6.3实施例3:化合物8和9的制备将过量二曱基乙氧基硅烷(IO当量)加到10-十一碳烯-1-醇(25)中，随后 加入催化剂溶液(0.1mol。/。)(例如，最低量乙醇中的六氯铂酸)。在50。C下^觉 拌24h之后，在真空中除去硅烷和溶剂，由此提供曱硅烷基化合物26。将化合物26与过量三乙胺(2.0当量)在无水CH2C12中混合，并保持在 约0°C ~约5。C下20min。随后滴加乙酰氯(1.2当量)的无水CH2C12溶液，并 将混合物在室温下搅拌12h。在真空中除去全部挥发物，加入己烷以沉淀三 乙基氯化铵盐。过滤和真空中浓缩之后获得化合物8。类似地，可以通过将化合物26与N,N-二曱基氨基曱酰氯反应制得化合物9。6.4实施例4:化合物3.9的制备将5。C的ll-溴-l-十一碳蹄的THF溶液滴加到二曱胺(IO当量)的THF 溶液中，并在室温下搅拌12h。真空中除去挥发物并将残留物在CH2Cl2和 H20之间分配、在Na2S04之上干燥，随后在真空中除去溶剂，由此提供38。将过量二甲基乙氧基硅烷(IO当量)加到化合物38中，随后加入催化剂 溶液(0.1mol。/。)(例如，最低量乙醇中的六氯铂酸)。在50。C下搅拌24h之后， 在真空中除去硅烷和溶剂，由此提供曱硅烷基化合物39。6.5实施例5:组合物27、 28、 29、 30、 31、 32、 33、 34和35的合成 将惰性溶剂(例如曱苯，高溫下)中的化合物27、 28、 29、 30、 31、 32、 33、 34或35与具有下列物理性能的所选粗硅胶的浆料反应平均粒径， 5.0pm;比表面积，300m2/g;平均孔径，120人；孑L体积，1.00mL/g。可以 采用加入水、酸或碱催化剂以控制表面覆盖率。 一段时间(3h-6天)之后， 将反应浆料过滤，用丙酮洗涤，在真空烘箱中在50。C下干燥5h。也可以需 要适当的封端剂如三脂烃基曱硅烷基氯化物(trialkylsilyl chloride)以制备 用于色谱分离的填充材料。
6.6实施例组合物36的合成将化合物27和39以适当比例在惰性溶剂如曱苯中在高温下混合。随 后将具有实施例6中所述特征的粗二氧化硅加入到上述混合物中以形成反 应浆料，将其保持在高温下3天。将反应浆料过滤，用丙酮洗涤，在真空 烘箱中在50。C下干燥5h,由此获得组合物36的官能化的二氧化硅。也可 以需要适当的封端剂如三脂烃基甲硅烷基氯化物以制备用于反相色谱分离 的填充材料。6.7实施例7:极性试—险图1中示出了采用传统高压淤浆技术，将含有尿嘧啶、对丁基苯曱酸 和菲的试验混合物在填充到4.6x150mm不锈钢管中的组合物27上进行 HPLC色谱分析获得的结果。用CH3CN/25mM磷酸盐缓冲剂液在约pH3.2 下以约lmL/min的流量在约30°C下洗提该混合物(注入体积为约5pL)，并 在210nm检测。作为对比，还使用相同柱尺寸和采用相同二氧化硅基质制 得的C8柱对该试验混合物进行色谦分析。图l显示了组合物27的高极性，因为极性化合物对丁基苯曱酸与中性 化合物菲的相对保留力在组合物27上相对于在C8柱上更高，尽管事实上 后者具有更低的碳含量。极性的增强可以归因于在距离二氧化硅表面最远 处设置的配体末端布置了极性基团。6.8实施例8:阳离子、非离子和阴离子表面活性剂的分离 图6中示出了采用传统高压淤浆技术，将含有7种一般表面活性剂的 试验混合物在填充到4.6x150mm不锈钢管中的组合物36上进行HPLC色谱 分析获得的结果，该试验混合物包括两种阳离子表面活性剂(月桂基二甲基 千基氯化铵和辛基苯氧基乙氧基乙基二曱基苄基氯化铵)、四种阴离子表面 活性剂(二曱苯磺酸、十二烷基苯磺酸、癸基硫酸和十二烷基硫酸的钠盐) 和一种非离子表面活性剂(TritonX-lOO)。用CH3CN(A)和0.1M NH4OAc在 约pH5.8(B)流动相，采用梯度方法(25% ~ 85%A持续30min,随后在85%A 下保持另外的10min)，以约lmL/min的流量，在约30。C下洗提该混合物(注 入体积为约5|aL)，并采用蒸发光散射4企测法(evaporative light scattering detection ) ( ELS )来检测。200680004966.6说明书第22/23页6.9实施例9:色谱对比乙氧基化表面活性剂的分析 如图7中所示，将填充有组合物36的柱与相同柱尺寸(5pm,在 4.6x150mm不锈钢管中)的传统C18柱，在乙氧基化的非离子表面活性剂 TritonX-lOO的分析中进行对比。用CHsCN和0.lMNH4OAc在约pH5.4(无 梯度流动相)下以约lmL/min的流量、在约30°C下洗提样品(注入体积为约 lOpL),并通过UV在225nm下检测。6.10实施例10:色谱分析对比选择性图8中显示了采用传统高压淤浆技术，将含有5种一4殳表面活性剂的 试验混合物在填充到4.6x150mm不锈钢管中的组合物36上进行HPLC色i普 分析获得的结果，该试验混合物包括四种阴离子表面活性剂(二曱苯磺酸、 十二烷基苯磺酸、癸基硫酸和十二烷基硫酸的钠盐)和一种非离子表面活性 剂(Triton X-100)。用CH3CN(A)和0.1M NH4OAc在约pH5,8(B)流动相，采 用梯度方法(25% ~ 85。/。A，持续30min,随后在85%A下保持另外的10min), 以约lmL/min的流量，在约30°C下洗提该混合物(注入体积为约25(iL),并 采用蒸发光散射检测器来检测。作为对比，另外在相同柱尺寸的C18柱上 色i普分析相同的试验混合物。6.11实施例11:色谱分析对比阳离子表面活性剂的分析 如图9中所示，用填充有组合物36的柱与相同柱尺寸(5pm，在 4.6x150mm不锈钢管中)的传统C18柱，在阳离子表面活性剂月桂基二曱基 千基氯化铵的分析中进行对比。用CH3CN和O.IM NH4OAc在约pH5.4(无 梯度流动相)下以约lmL/min的流量、在约30。C下洗提样品(注入体积为约 5fiL)，且通过ELS检测。填充组合物36的柱显示优于C18柱的峰形。6.12实施例12:色谱分析对比二曱苯磺酸钠的分析 如图10中所示，将填充有组合物36的柱与相同柱尺寸(5jim,在 4.6x150mm不锈钢管中)的传统C18柱，在高亲水性表面活性剂二曱苯磺酸 钠的分析中进行对比。用CH3CN/0.1MNH4OAc在约pH5.4v/v30/70(无梯度 流动相)下以约lmL/min的流量、在约30°C下洗提样品(注入体积为约5jaL)， 且通过UV在约225nm下检测。填充组合物36的柱在具有适宜保留时间的28
异构体之中显示优异的分离度。虽然出于清楚理解的目的通过示意和实施例详细描述了前述本发明， 但是本领域普通技术人员将容易认识到的是，鉴于本发明的教导，在不背 离所附权利要求的精神或范围，可以进行一 些改变和改进。该说明书中引用的全部出版物和专利文献的全部内容引入本文作为参考。
权利要求
1、结构式(II)的化合物，或其盐、溶剂化物或水合物其中R1、R2和R3独立地为脂烃基、脂烃氧基、脂烃氧基羰基、脂烃基磺酰氧基、氨基、芳基、芳氧基羰基、芳基磺酰氧基、卤素或羟基，任选地由一个或多个R14基团取代，前提是，R1、R2和R3中的至少一个不为脂烃基、芳基或羟基；L1为亚脂烃基、杂亚脂烃基、亚芳基或杂亚芳基；Y为-C(O)N(R4)(R5)、-N(R4)C(O)R7、-N(R4)S(O)2R7、-S(O)2N(R4)(R5)、-OC(O)R7、-OC(O)N(R4)(R5)、-N(R4)C(O)OR7，-N(R4)C(O)N(R5)(R6)或-N(R4)S(O2)N(R5)(R6)；和R4、R5和R6独立地为氢，(C1-C6)脂烃基，任选地由一个或多个羟基或者氰基取代，或者(C5-C7)芳基，任选地由一个或多个羟基或者氰基取代；R7为(C1-C6)脂烃基，任选地由一个或多个羟基或者氰基取代，或者(C5-C7)芳基，任选地由一个或多个羟基或者氰基取代；R14为(C1-C6)脂烃基；前提是，R4、R5或R6之一不为氢。
2、 权利要求l的化合物，其具有下列结构 <formula>formula see original document page 3</formula>
3、 包含与基质共价键合的权利要求1的化合物的组合物。
4、 权利要求3的组合物，其中通过R1、 112和113中的一个或多个与基硅烷醇、脂烃氧基硅烷、卣代硅烷或氨基硅烷。
5、 权利要求3的组合物，其中通过与其它化合物上的反应性基团的反 应，将-SiR乂R"(R"与权利要求1的另一化合物共价键合，该反应性基团选 自硅烷醇、脂烃氧基硅烷或卣代硅烷。
6、 权利要求3的组合物，其具有结构式(III):<formula>formula see original document page 3</formula>(m)其中，R1、 R3、 L和Y如权利要求1中所定义。<formula>formula see original document page 3</formula> <image>image see original document page 4</image>
7、权利要求3的组合物，其具有下列结构<image>image see original document page 4</image>
8、组合物，其包含与基质共价键合的权利要求1的化合物和与基质共 价键合的结构式(IV)的化合物，其中<formula>formula see original document page 4</formula>R8、 W和R"独立地为脂烃基、脂烃氧基、脂烃氧基羰基、脂烃基石黄 酰氧基、氨基芳基、芳氧基羰基、芳氧基、芳基磺酰氧基、卣素或羟基， 任选地由一个或多个相同或不同的R"基团取代，前提是，R1、 112和113中 的至少一个不为脂烃基、芳基或羟基；L2为亚脂烃基、杂亚脂烃基、亚芳基或杂亚芳基；和 W为可离子化基团。
9、权利要求8的组合物，其具有结构式(V):<formula>formula see original document page 5</formula>-O"~Si (V)-<formula>formula see original document page 5</formula>
10、权利要求8的组合物，其具有下列结构森-Me其中该基质为二氧化硅基质。 其中该二氧化硅基质为硅胶。其中该基质为玻璃、溶胶-;疑<formula>formula see original document page 5</formula>
11、 权利要求3或权利要求8的组合物，
12、 权利要求3或权利要求8的组合物，
13、 权利要求3或权利要求8的组合物. 胶聚合物或杂化溶胶-凝胶聚合物。
14、 权利要求3或权利要求8的组合物，其在适合用于反相色谱介质 的流通床中。
15、 权利要求3或权利要求8的组合物，其在适合用于多模色镨介质 的流通床中。
16、 一种色谱方法，其包括将含水液体从包含权利要求3或权利要求8 的组合物的分离介质的床中流过。
17、 一种用于色谱分离液体样品中的分析物的方法，其包括将该液体 样品从包含权利要求3或权利要求8的组合物的介质中流过。
18、 一种用于同时分析液体样品中的阳离子、中性和阴离子表面活性 剂的方法，其包括将该液体样品从包含权利要求3或权利要求8的组合物 的介质中流过。
19、 一种色谱柱，其包括填充在合适的外壳中的权利要求3或权利要 求8的组合物。
20、 一种包括共价键合于第一基质的权利要求1的化合物和结合于第 二基质的结构式(IV)的化合物的填料，其中<formula>formula see original document page 6</formula>(IV)R8、 119和R"独立地为脂烃基、脂烃氧基、脂烃氧基羰基、脂烃基石黄 酰氧基、氨基芳基、芳氧基羰基、芳氧基、芳基磺酰氧基、卤素或羟基， 任选地由一个或多个相同或不同的R"基团取代，前提是，R1、 R"和ie中 的至少一个不为脂烃基、芳基或羟基；R"为(C-C6)脂烃基；L2为亚脂烃基、杂亚脂烃基、亚芳基或杂亚芳基；和 W为可离子化基团。
21、 权利要求19的化合物，其中该第一基质和该第二基质为二氧化硅 基质。
全文摘要
本发明提供了新型硅化合物，制备这些新型硅化合物的方法，包括连接于基质的这些新型硅化合物的组合物，将该新型硅化合物连接于基质的方法，和在各种色谱应用中使用该组合物的方法。
文档编号B01J20/32GK101120007SQ200680004966
公开日2008年2月6日 申请日期2006年2月10日 优先权日2005年2月15日
发明者克里斯托弗·A·波尔, 刘晓东 申请人:迪奥尼克斯公司