专利名称：离子液体硅胶毛细管整体柱固定相的制备方法
技术领域：
本发明涉及色谱固定相，具体是一种新型离子液体硅胶毛细管整体柱固定相的制备方法。
背景技术：
离子液体作为一种新兴的化学材料，具有良好的热稳定性、低可燃性、不易挥发及低毒性等优点，在各个领域的应用也越来越广泛，目前已受到很多研究人员的日益关注。近年来，离子液体在分离分析方面的应用已有相关文献的报道，如Li等(Jing Li, Haifeng Han, Qing Wang, Xia Liu, Shengxiang Jiang, J. Sep. Sci. 2011, 34， 1555-1560) 制备了聚1-乙烯基-3-丁基咪唑溴盐涂层的毛细管电泳柱。Qiu等(Hongdeng Qiu, Shengxiang Jiang, Xia Liu, Liang Zhao, J. Chromatogr. A, 2006, 1116, 46-50)制备了用于高效液相色谱分析的咪唑基阴离子交换固定相。最近，离子液体在整体柱固定相方面的应用研究也有了进一步的发展，如Jia等(Pengfei Zhang, Jie Chen, Li Jia, J. Chromatogr. A, 2011, 1218, ；3459_3465)将N-甲基咪唑嫁接到硅胶毛细管整体柱上， 制备了具有多重分离能力的混合模式硅胶毛细管整体柱固定相，并应用于毛细管液相色谱分析；Han 等(Haifeng Han, Jing Li, Xusheng Wang, Xia Liu, Shengxiang Jiang, J. Sep. Sci. 2011, 34，2323-2328)制备了 N-甲基咪唑功能化的有机-硅胶杂化毛细管整体柱固定相应用于毛细管电色谱分析。目前，离子液体在色谱固定相方面的研究已取得较大的成功，拓宽了其在分离科学领域的应用范围。硅胶整体柱固定相作为色谱固定相中的一员，在色谱科学领域已受到越来越多的关注，至今已有许多相关文献的报道。主要原因是硅胶整体柱具有通孔和中孔结构，大的比表面积，柱容量大，柱效高，且具有良好的通透性、机械稳定性以及耐溶剂性能等优点。金纳米粒子具有比表面积大、有更多的与样品作用位点和良好的生物相容性等优点，已被用作色谱介质，提高分析物与固定相间的作用。由于金纳米粒子对含巯基、氨基、氰基的配体具有很强的亲和性，所以含以上官能基团的配体能够很好的共价键合在其表面。目前在金纳米粒子表面能进行自组装和交换的性质被广泛用于各种载体的修饰，但用于制备离子液体硅胶毛细管整体柱尚未见有文献报道。
发明内容
本发明的目的是提供一种新型离子液体硅胶毛细管整体柱固定相的方法，该固定相分离性能好、柱效高、应用广泛，且成本低。实现本发明目的的技术方案是
采用溶胶-凝胶技术和金纳米粒子表面功能化技术制备高性能的新型离子液体硅胶毛细管整体柱固定相，其制备方法包括如下步骤 (1)金纳米粒子的合成
在搅拌条件下，先将水加热回流至沸腾，接着加入氯金酸并继续加热至溶液剧烈沸腾，然后迅速加入柠檬酸钠并保持溶液沸腾一定时间，这期间溶液颜色由灰色变为酒红色，移去热源后自然冷却至室温，即获得金纳米粒子胶体溶液，然后放在4°C下保存备用，制得的金纳米粒子为球形，其粒径为5-30nm ； (2)离子液体的合成
先将甲巯基咪唑溶解在质量比为1 3 1 10的有机溶剂中，接着加入I-Br - R，然后在搅拌条件下加热回流，其反应温度为40 80°C，反应时间为3 72h，所用有机溶剂有无水乙醇、甲醇、氯仿；其中甲巯基咪唑与I-Br-R的摩尔比为1:1 1:1.5 ； 所述的离子液体用下式表示
权利要求
1.一种离子液体硅胶毛细管整体柱固定相的制备方法，其特征是包括如下步骤(1)金纳米粒子的合成在搅拌条件下，先将水加热回流至沸腾，接着加入氯金酸并继续加热至溶液剧烈沸腾， 然后迅速加入柠檬酸钠并保持溶液沸腾一定时间，这期间溶液颜色由灰色变为酒红色，移去热源后自然冷却至室温，即获得金纳米粒子胶体溶液，然后放在4°c下保存备用；(2)离子液体的合成先将甲巯基咪唑溶解在质量比为1 3 1 10的有机溶剂中，接着加入I-Br - R，然后在搅拌条件下加热回流；其反应温度为40 80°C，反应时间为3 72h，所用有机溶剂有无水乙醇、甲醇、氯仿；其中甲巯基咪唑与I-Br-R的摩尔比为1:1 1:1.5 ；(3)毛细管硅胶整体柱的制备将四甲氧基硅烷和甲基三甲氧基硅烷作为共聚反应前驱体，聚乙二醇、尿素、乙酸分别为相分离诱导剂、致孔剂和催化剂，在预处理好的石英毛细管内进行水解缩聚成凝胶，先经陈化、热处理制得中孔，最后进行干燥和老化处理即制得硅胶毛细管整体柱；(4)巯丙基硅胶毛细管整体柱的制备将巯丙基硅烷偶联剂溶解在体积比为1 5 1 20的有机溶剂中，通过高压输液泵以在柱衍生化的方式与硅胶毛细管整体柱上的硅羟基反应；其反应温度为90 130°C，反应时间为池 他，所用有机溶剂有甲苯、无水乙醇、苯；含有巯丙基硅烷偶联剂通常为巯丙基三甲氧基硅烷、巯丙基三乙氧基硅烷；(5)金纳米粒子修饰硅胶毛细管整体柱固定相的制备用高压输液泵将金纳米粒子胶体溶液通入巯丙基功能化的硅胶毛细管整体柱中，通过巯基基团固载金纳米粒子于整体柱孔表面上，反应温度为室温，反应时间为12 M h ；(6)离子液体硅胶毛细管整体柱固定相的制备首先将离子液体溶于有机溶剂中，通过高压输液泵注入金纳米粒子功能化的硅胶毛细管整体柱中进行在柱衍生，使其在常温条件下进行反应12 48h，所用的有机溶剂为无水乙醇、甲醇、异丙醇；离子液体与有机溶剂的体积比为1:1 1:5。
2.根据权利要求1的方法制备离子液体硅胶毛细管整体柱，其特征是离子液体硅胶毛细管整体柱固定相的结构式为
3.根据权利要求2所述的离子液体硅胶毛细管整体柱固定相，其特征在于！？代表碳 原子数从4个至18个的正链烷基。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是所述金纳米粒子为球形，其粒径为 5-30膽。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是所述的离子液体用下式表示
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是金纳米粒子是通过如4键固载于毛细 管硅胶整体柱孔表面。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是离子液体是通过如4键在金纳米粒子 表面共价键合。
8.用权利要求1-7之一所述制备方法制备的离子液体硅胶毛细管整体柱固定相。
全文摘要
本发明提供了一种新型离子液体硅胶毛细管整体柱固定相的制备方法，主要采用溶胶-凝胶和金纳米粒子表面功能化技术制备新型离子液体硅胶毛细管整体柱固定相。本发明利用金纳米粒子对含巯基、氨基、氰基的配体有强亲和性的特点，同时结合金纳米粒子、离子液体和硅胶整体柱的优良性质，制备出的离子液体硅胶毛细管整体柱具有选择性好、柱效高、制备简单以及应用范围广泛等优点。带正电的咪唑环与分析物具有多种相互作用，包括疏水作用、离子交换作用、π-π作用、偶极作用以及弱亲水作用，同时还具有氢键作用等多重作用机理。因此可应用于疏水中性化合物、碱性有机化合物、极性化合物和无机阴离子的分离分析。本发明可用作毛细管电色谱或毛细管液相色谱固定相，在分离科学领域具有很好的应用潜力。
文档编号B01J20/30GK102500346SQ20111034331
公开日2012年6月20日 申请日期2011年11月3日 优先权日2011年11月3日
发明者叶芳贵, 张爱珠, 赵书林, 陆俊宇 申请人:广西师范大学