专利名称：基于硅胶表面共聚反应的色谱分离材料及其制备的制作方法
技术领域：
本发明涉及色谱分离材料，具体的说是一种基于硅胶表面共聚反应的硅胶基质键 合“非极性/极性共聚固定相”及其制备方法。
背景技术：
反相高效液相色谱是当前应用最为广泛的分离分析技术。硅胶基质十八烷基键合 固定相是反相色谱最常用的分离材料。但是，十八烷基固定相只能提供单一的疏水作用力， 对极性化合物的保留和分离选择性较差。因此，在常规反相固定相的基础上引入极性基团， 发展能同时提供疏水作用力和极性相互作用力的键合固定相，补充反相色谱分离过程中的 极性选择性是色谱分离技术发展的重要方向[Buszewski，B. et al, Anal. Chem. 1997,69, 3277-3284]。当前，在反相固定相中引入极性基团的制备技术主要有两种，即极性包埋技术 (polar-embeded) [Silva, C. R. et al, J. Chromatogr. A, 2001,913,65-73]和极性封尾技术 (polar-endcapped) [Layne, J. et al, J. Chromatogr. A, 2002,957,149-164]。通过这两种技 术能在非极性键合固定相中引入酰胺、脲基、醇基等极性基团，能有效改善反相固定相的极 性选择性。但是，这种两种引入极性基团的技术也存在一定的局限性。极性包埋的方法是 在每一个非极性的配基和硅胶之间插入一个极性基团，即极性基团与非极性配基之间的比 例基本是1 1，很难调控极性基团与非极性配基之间的比例。另外，极性基团与非极性配 基的空间位置相对固定，难以进行调控。极性封尾的方法是通过键合非极性配基后硅胶表 面残余的硅醇基与极性硅烷试剂的反应引入极性基团，极性基团的数量和位置分布更加的 不确定。Wirth等发展了一种利用硅烷试剂在水合硅胶进行水平聚合反应制备色谱固定 相的方法[Peter Fairbank, R. W. et al，Anal. Chem. 1995，67，3879-3885]。该方法被用 于制备丙基/十八烷基混合反相固定相和甲基/十八烷基混合固定相[Peter Fairbank, R. W. et al, J. Chromatogr. A，1999，830，285-291]。另外，该方法还被用于制备 3-氯丙基 硅胶[Hughes, Μ. A. et al, Ind. Eng. Chem. Res. 2006，45，6538-6547 ；美国专利专利号为 5，695，882]。该方法为进行硅胶表面共聚反应提供了可能。但是，当前尚未出现使用此方 法制备极性反相色谱固定相的技术。
发明内容
本发明的目的是提供一种以“非极性/极性共聚固定相”为功能基团的分离材料 及制备该材料的方法。为了实现上述发明目的，本发明采用如下的技术方案本发明的分离材料的结构式如下
权利要求
一种基于硅胶表面共聚反应的色谱分离材料，其特征在于两种或两种以上硅烷试剂在硅胶表面经过共聚反应，形成“非极性/极性共聚固定相”，其结构式如下其中，Silica Gel为硅胶；NP代表非极性基团，其为碳原子数为1～30的正链烷基和苯基中一种或多种；P代表极性基团，其为末端带有氯原子、溴原子、氰基、胺基、苯磺酸基、磺酸基、羧基、季铵基和醇基官能团的碳原子数为1～12的正链烷基中一种或多种。F2009100128451C0000011.tif
2.—种权利要求书1所述分离材料的制备方法，其特征在于使用硅胶表面共聚反应 制备含两种或两种以上功能基团的分离材料，包括如下步骤a.硅胶预处理硅胶加入体积浓度为 38%的盐酸或硝酸溶液中，加热回流搅拌 1 48小时，过滤，水洗至中性，于100 160°C下干燥至恒重；b.水合步骤a所得干燥硅胶置于相对湿度为20% 80%的气氛中24 72小时，使 硅胶吸水增重0. 5% 10%，得水合硅胶；c.硅胶表面共聚将步骤b所得水合硅胶置于玻璃或者聚四氟乙烯反应容器中，在氮 气氛围下加入有机溶剂，搅拌均勻，滴加非极性硅烷试剂和极性硅烷试剂混合物，保持温度 为20 200°C条件下搅拌2 48小时；d.洗涤和干燥将步骤c的反应体系冷却至室温，减压过滤、沉淀依次分别采用甲苯、 二氯甲烷、甲醇、水、四氢呋喃、甲醇洗涤，固体产品在60 100°C条件下干燥12小时，得成品
3.按照权利要求2所述制备方法，其特征在于步骤c中有机溶剂为与水不互溶的有 机溶剂，可为苯系物和烷烃中的一种。
4.按照权利要求3所述制备方法，其特征在于步骤c中有机溶剂为甲苯、乙苯、二甲 苯、正己烷、正庚烷、正戊烷、正辛烷或环己烷。
5.按照权利要求2所述制备方法，其特征在于步骤c中有机溶剂的使用量为每克水 合硅胶使用2mL IOOmL有机溶剂。
6.按照权利要求2所述制备方法，其特征在于步骤c中非极性硅烷试剂结构式为
7.按照权利要求2所述制备方法，其特征在于步骤c中极性硅烷试剂结构式为
8.按照权利要求2所述制备方法，其特征在于步骤c中非极性硅烷试剂和极性硅烷 试剂的比例为1/100 100/1。
9.按照权利要求2所述制备方法，其特征在于步骤c中非极性硅烷试剂和极性硅烷 试剂总的使用量为每克水合硅胶使用0. 5mmol 5mmol。
全文摘要
本发明涉及硅胶基质分离材料，两种或两种以上硅烷试剂在硅胶表面经过共聚反应，形成“非极性/极性共聚固定相”，其结构式如下其中，Silica Gel为硅胶；NP代表非极性基团，其为碳原子数为1～30的正链烷基和苯基中一种或多种；P代表极性基团，其为末端带有氯原子、溴原子、氰基、胺基、苯磺酸基、磺酸基、羧基、季铵基和醇基官能团的碳原子数为1～12的正链烷基中一种或多种。本发明的分离材料键合相结构新颖，同时具有非极性基团和极性基团，能同时提供疏水作用力和多种形式的极性作用力，可以大大提高反相高效液相色谱的选择性。本发明提供的制备方法所得到的固定相具有表面键合基团均匀稳定，键合量大等优点。
文档编号B01J20/30GK101987293SQ20091001284
公开日2011年3月23日 申请日期2009年7月31日 优先权日2009年7月31日
发明者梁图, 梁鑫淼, 郭志谋, 金高娃 申请人:中国科学院大连化学物理研究所