一种手性氢键有机骨架材料修饰的毛细管柱及其应用

本发明属于气相色谱分离，设计气相色谱石英毛细管分离柱，特别是一种适用于分离手性化合物混合物的手性氢键有机骨架石英毛细管柱。

背景技术：

1、手性是许多合成成分的重要特征，如药物和生物化合物。核酸、多糖、蛋白质、酶和许多其他动植物的基本成分均是手性的，并以对映异构体的形式存在。在人体内，手性化合物尤其是手性药物会与这些生物大分子以三维立体形式相互结合并发生作用的。因此，当手性药物的两个对映体进人体内就会产生立体选择性差异，最终会产生不同的药效作用和药物动力学。通常情况下，手性药物的两种对映异构体中，只有一个构型的药物可以产生积极的治疗效果，而另一个构型则没有药效，或者有其他药效，甚至是毒副作用。例如，20世纪60年代发生的震惊国际医药界的“反应停事件”就是由沙利度胺手性药物导致的。研究表明，沙利度胺的两个对映体中只有r-对映体具有镇静作用，而s-对映体则有强烈的致畸作用。

2、为了得到单一对映体构型的手性化合物，手性分离分析是重要的手段之一。现阶段，色谱法被认为是最常用、最有效的手性分离分析方法。常用于手性分离分析的色谱法包括：液相色谱法、气相色谱法、毛细管电色谱法和模拟移动床色谱法等。其中，气相色谱法因为分析速度快、灵敏度高常被广泛应用于手性化合物的分离分析研究。

3、色谱法之所以能实现有效的手性分离分析，关键在于手性固定相的研究与开发。但现有的气相色谱手性固定相多存在分析速度慢、分析时间长、制备复杂、价格昂贵等缺陷。因此，开发具有分析速度快、制备简单、价格低廉、稳定性好等特点的气相色谱手性固定相具有十分重要的意义。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于手性氢键有机骨架材料的毛细管气相色谱手性柱。将手性氢键有机骨架材料涂覆在毛细管柱内壁后能够对多种手性化合物的外消旋体实现有效的分离分析。本发明所述的毛细管气相色谱手性柱应用于手性化合物的气相色谱拆分，具有分析时间短、分析速度快、稳定性好等优势。

2、本发明的目的通过以下技术方案予以实现。

3、一种手性氢键有机骨架材料修饰的毛细管柱，以合成的一类手性氢键有机骨架材料作为固定相，通过动态涂覆法涂覆于毛细管内壁，制备成用于气相色谱的毛细管柱。该毛细管柱在适宜的色谱条件下，可以实现不同手性化合物的手性拆分。本发明包括如下具体步骤:

4、1、毛细管柱的粗糙化

5、毛细管依次采用1mol/lnaoh水溶液、0.1mol/lhcl水溶液和去离子水冲洗，氮气吹干，得到粗糙化的毛细管柱。

6、2、hof-2材料的制备

7、①配体的合成：

8、(r)-2,2′-己氧基-1,1′-联萘(配体r-2)的合成：将(r)-binol(10.0g，35.0mmol)，溴乙烷(15.6ml，136.5mmol)，乙腈(150ml，203mmol)，k2co3(29g)混合于500ml两口烧瓶中，于80℃～110℃下回流。待反应结束后，冷却至室温，将反应物转移至1000ml烧杯中，加入500ml去离子水后，用二氯甲烷萃取，收集有机层并用na2so4干燥，真空干燥，得到淡黄色粉末固体配体r-2。

9、(r)-4,4',6,6'-四溴-2,2'-二乙氧基-1,1'-联萘(配体r-3)的合成：将r-2(3.4g，10.0mmol)溶于二氯甲烷(90ml)中并冰浴，随后在30min内加入br2(5.2ml，100mmol)的二氯甲烷(10ml)溶液，升温至室温并继续反应24h，待反应结束后，用饱和nahso3溶液(200ml)淬灭反应，二氯甲烷萃取，有机层水洗后，用无水na2so4干燥，旋蒸除去有机溶剂后，用二氯甲烷/乙醇重结晶两次，得到深黄色粉末固体配体r-3。

10、(r)-2,2'-二乙氧基-1,1'联萘-4,4',6,6'-四腈(配体r-4)的合成：将r-3(4.0g，6.0mmol)溶于dmf(90ml)中，溶液用氮气鼓泡20min后，于n2保护下加入cucn(5.4g，60.0mmol),140℃下反应48h。冷却至室温后，用二氯甲烷(200ml)淬灭反应，有机相用水洗涤多次后，mgso4干燥，旋干后通过硅胶层析柱(洗脱剂为二氯甲烷)纯化得到黄绿色粉末固体配体r-4(1.57g，～59.2％)。

11、(r)-4,4′,6,6′-四-(2,4-二氨基-1,3,5-三嗪-6-基)-2,2′-二乙氧基-1,1′-联萘(配体r-5)的合成：将r-4(1.15g，2.6mmol)，双氰胺(1.10g)和koh(85％，0.32g)溶于乙二醇单甲醚(25ml)中，在n2保护下，于140℃下搅拌24h，冷却至室温后，加入200ml甲醇淬灭反应，得到白色沉淀，过滤，沉淀分别用100ml沸水和100ml甲醇洗涤3次后，于90℃下在真空干燥得到灰白色固体配体r-5。

12、②hof-2合成：

13、将配体r-5溶于乙二醇单甲醚溶液中，随后置于室温下挥发至析出黄色晶体。将得到的hof-2晶体于乙醚溶液中浸泡一周，随后在90℃下真空干燥得到淡黄色晶体即为所需的手性氢键有机骨架材料hof-2。

14、3、hof-2悬浮液的制备

15、用无水乙醇配制成hof-2悬浮液，悬浮液浓度为0.1mg/ml～5mg/ml。

16、4、毛细管柱的制备

17、在氮气压力下，将步骤3)制备的hof-2乙醇悬浮液通入步骤1)制备的粗糙化毛细管柱中。然后将毛细管柱接入气相色谱仪上，使用程序升温的方法毛细管柱进行老化，得到hof-2修饰的毛细管柱。

18、本发明的优点及效果：

19、1)本发明所制得的手性氢键有机骨架气相色谱手性固定相对多种手性化合物表现出优秀的拆分效果。在适宜的色谱条件下可以对酯、有机酸、醚、氨基酸等手性化合物的外消旋体实现有效的拆分。

20、2)本发明的色谱柱具有手性拆分效果优、稳定性好、重复性佳等特点。

技术特征：

1.一种手性氢键有机骨架材料修饰的毛细管柱，其特征在于，该毛细管柱通过以下方法制备得到：

2.根据权利要求1所述的手性氢键有机骨架材料修饰的毛细管柱，其特征在于，所述毛细管为石英毛细管。

3.如权利要求1或2所述的手性氢键有机骨架材料修饰的毛细管柱，其主要用于手性化合物外消旋体的气相色谱分离。

4.根据权利要求1和3所述的用于分离手性化合物外消旋体的手性氢键有机骨架材料修饰的毛细管制备方法，其特征在于，是一类依靠氢键相互作用构建而成的多孔晶体材料。

技术总结
本发明公开一种手性氢键有机骨架材料HOF‑2的毛细管柱制备及其应用，其制备步骤为：首先在室温下制备得到HOF‑2氢键有机骨架材料，然后将制备得到的HOF‑2氢键有机骨架材料制备成悬浮液通入毛细管柱内，制备得到HOF‑2毛细管柱，最后将制备得到的HOF‑2柱用于手性化合物的气相色谱分离分析。本发明的优点在于：1)本发明所制得的HOF‑2毛细管柱对手性化合物外消旋体表现出优秀的分离性能。2)本发明所制备的手性氢键有机骨架毛细管柱稳定性好，重复性佳，使用寿命长。

技术研发人员：罗爱芹,王微,汤波,侯慧鹏,梁阿新,许立霖
受保护的技术使用者：北京理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15