專利名稱：一種高效液相色譜手性固定相的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高效液相色譜手性固定相及其制備方法，具體地說，本發(fā)
明涉及一種含(l&2^-環(huán)己二胺的有機(jī)-無機(jī)雜化介孔材料基固定相及其制備方法。
背景技術(shù)：
隨著對(duì)手性藥物需求的不斷增加，手性藥物對(duì)映體的分析、分離和制備成 為研究的熱點(diǎn)。國(guó)際上最常用的手性藥物對(duì)映體拆分方法是化學(xué)法、酶法拆分 和色譜法。與化學(xué)方法和酶法拆分相比較，色譜法由于具有回收率高，重復(fù)性 好、選擇性好、操作簡(jiǎn)單、成本低以及開發(fā)時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)而倍受人們青睞。目 前液相色譜中使用較為普遍的是鍵合固定相。其制備采用后嫁接的方法，即通 過硅膠表面的硅羥基先與偶聯(lián)劑反應(yīng)，然后將有機(jī)官能團(tuán)引入材料的表面。該 方法過程復(fù)雜，反應(yīng)條件苛刻，由于作為載體的多孔二氧化硅表面硅羥基的數(shù) 量有限，從而限制了有機(jī)官能團(tuán)的負(fù)載量，并且通過嫁接法制備的材料中有機(jī) 官能團(tuán)的分布難以控制。另一方面，以純二氧化硅為載體的固定相化學(xué)穩(wěn)定性 差(應(yīng)用范圍2.5〈pIK7.5)，也是一直困擾研究人員的一個(gè)難題。為此，研究人 員一直在探索合成高比表面積，高化學(xué)穩(wěn)定性的色譜固定相。研究發(fā)現(xiàn)，骨架 中含有機(jī)基團(tuán)的有機(jī)-無機(jī)雜化材料可以大大提高材料的化學(xué)穩(wěn)定性、水熱穩(wěn)定 性和機(jī)械穩(wěn)定性(文獻(xiàn)1. K. D. Wyndham, J. E. 0'Gara^ T. H. Walter, K. H. Glose, N. L. Lawrence, B. A. Aldei^ G S. Izzo, C.丄Hudalla^ R C. IraneA Anal. Chem. 2003,75: 6781;文獻(xiàn)2. G R. Zhu^ Q. H. Yang^ D. M. Jiang, J. Yang^ L. Zhan^ Y. Li， C. Li, J.
Chromatogr. A 2006, 1103, 257)。有機(jī)-無機(jī)雜化介孔材料以有機(jī)基團(tuán)橋鍵的硅酯 [(OR)3SiR'Si(OR)3]為硅源水解縮聚制備而成。該材料不僅骨架中含有機(jī)官能團(tuán)， 而且具有大比表面和有序可調(diào)的孔徑，是一類具有廣泛應(yīng)用前景的色譜固定相。 與傳統(tǒng)固定相的制備方法相比(嫁接法)，該種桐—料的制備過程簡(jiǎn)單，有機(jī)基團(tuán) 的負(fù)載量及其在骨架中的分布可控。有機(jī)-無機(jī)雜化介孔材料微球因其自身含有 機(jī)官能團(tuán)可直接作為固定相應(yīng)用于色譜分離。但成功的合成單一分散、粒度均 一的球形有機(jī)-無機(jī)介孔材料的例子并不多見，尤其通過 -步合成的方法制備骨 架中含手性官能團(tuán)的有機(jī)-無機(jī)雜化介孔材料并將其直接作為手性固定相應(yīng)用于 色譜分離中的工作尚未見報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供了一種新型高效液相色譜手性固定相——含 (l&2外環(huán)己二胺的有機(jī)-無機(jī)雜化介 L材料及其制備方法。
本發(fā)明具體提供了一種高效液相色譜手性固定相，其特征在于該手性固
定相是以鍵合在介孔骨架中的(li^2尺)"環(huán)己二胺作為手性選擇劑的，含(1尺2巧-
環(huán)己二胺的有機(jī)-無機(jī)雜化介孔材料。
本發(fā)明高效液相色譜手性固定相是，以l， 2-二 (三乙氧基硅基)環(huán)己二胺 和l， 2-二 (三甲氧基硅基)乙烷作為硅源，以堿作為水解催化劑，以醇作為有 機(jī)添加劑，以陽(yáng)離子表面活性劑作為模板劑，以長(zhǎng)鏈胺作為擴(kuò)孔劑，通過一步 水熱共縮聚的方法直接合成的。
本發(fā)明還提供了上述高效、液相色譜手性固定相的制備方法，其特征在于
——^^表面活性劑添加到堿和醇的水溶液中，在30-6(TC下，攪拌溶解得透 明溶液；—將混合均勻的l， 2-二 (三乙氧基硅基)環(huán)己二胺和l， 2-二(三甲氧
基硅基)乙烷滴加到上述反應(yīng)液中，在室溫下攪拌0"50分沐
——^每上述反應(yīng)液轉(zhuǎn)到反應(yīng)釜中，在60-120'C靜置水熱反應(yīng)12-30小時(shí)； ——過濾，用去離子水充分洗滌，千燥； ——用含鹽酸的乙醇脫除模板劑，干燥。 其中的,自氫氧化鈉皿氧化鉀；
醇選自甲醇、乙醇、正丙醇之一種或多種； 表面活性劑為C=16,18或22的碳鏈長(zhǎng)度的陽(yáng)離子表面活性劑。 本發(fā)明高效液相色譜手性固定相的制備方法中，所述表面活性劑最好選擇 為N-三甲基十八烷基氯化銨，堿最好選擇為氫氧化鈉，醇最好選擇為乙醇。
本發(fā)明高效液相色譜手性固定相的制備方法中，還可以進(jìn)一步將所得有機(jī)-無機(jī)雜化介 L材料懸浮于含有長(zhǎng)鏈胺的水溶液中，在室溫下攪拌30^60分鐘，于 120-13(TC靜置3天。所述長(zhǎng)鏈胺選擇為N-二甲基長(zhǎng)鏈胺，加入量為(質(zhì)量比):
含模板劑的雜化材料N-二甲基長(zhǎng)鏈胺7K=1.0: 1.0-1.5: 4.0。
本發(fā)明提供的上述含(W，2i^環(huán)己二胺的有機(jī)-無機(jī)雜化介孔材料的合成路
線為
<formula>formula see original document page 6</formula> 本發(fā)明首次使用1， 2-二 (三乙氧基硅基)環(huán)己二胺和1， 2-二 (三甲氧基硅 基)乙烷為硅源通過簡(jiǎn)單的水解縮聚制備高效液相色譜手性固定相。本發(fā)明中的 新型高效液相色譜手性固定相——含(l尺2R)-環(huán)己二胺的有機(jī)-無機(jī)雜化介孔材 料具有如下優(yōu)點(diǎn)制備過程簡(jiǎn)單；手性官能團(tuán)(l尺2"-環(huán)己二胺是以共價(jià)鍵的方 式鍵合在材料的骨架中，手性基團(tuán)的摻總高；材料具有高比表面積(1(XXM00 m2/g)和均勻可調(diào)的孔徑(在2 10nm之間可調(diào)變)。通過簡(jiǎn)單地改變硅酯的量 可以調(diào)控球形材料的粒徑大小。fflil熱處理的方法可以調(diào)變材料的孔徑大小，在 進(jìn)行熱處理調(diào)孔的過程中，材料的形貌和粒度都沒發(fā)生變化。以鍵合于材料骨架 中的(l尺2巧-環(huán)己二胺作為手性選擇劑，有機(jī)-無機(jī)雜化介孔材料可以作為高效液 相色譜的手性固定相。在分離聯(lián)萘酚時(shí)發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明的有機(jī)-無機(jī)雜化介孔材料 具有高分離效率和高載樣量。因此，本發(fā)明的新型手性固定相可能在帝ij備色譜或 半制備色譜上有廣泛的應(yīng)用前景。


圖1為原料各組分摩爾比為1， 2-二 (三乙氧基硅基)環(huán)己二胺1， 2-二 (三甲氧基硅基)乙烷表面活性劑7jC:氫氧化鈉無水乙醇=0.3: 0.7: 0.6:
353.60: 2.36: 25.78制備得到的有機(jī)-無機(jī)雜化介孔材料的掃描電鏡照片；
圖2為原料各組分摩爾比為1， 2-二 (三乙氧基硅基)環(huán)己二胺1， 2-二 (三甲氧基硅基)乙垸表面活性劑水氫氧化鈉無水乙醇=0.3: 0.7: 0.6:
353.60: 2.36: 25.78制備得到的有機(jī)-無機(jī)雜化介孔材l射廣孔后的N2吸附等溫線 曲線；
圖3為原料各組分摩爾比為1， 2-二 (三乙氧基硅基)環(huán)己二胺1， 2-二 (三甲氧基硅基)乙烷表面活性劑7iC:氫氧化鈉無水乙醇=0.3: 0.7: 0.6:
353.60: 2.36: 25.78制備得到的有機(jī)-無機(jī)雜化介孔材料擴(kuò)孔后的孔徑分布曲線； 圖4為原料各組分摩爾比為1， 2-二 (三乙氧基硅基)環(huán)己二胺1， 2-二
(三甲氧基硅基)乙烷表面活性劑水氫氧化鈉無水乙醇=0.5: 0.5: 0.6:
353.60: 2.36: 25.78制備得到的有機(jī)-無機(jī)雜化介孔材料的掃描電鏡照片；
圖5為原料各組分摩爾比為1， 2-二 (三乙氧基硅基)環(huán)己二胺1， 2-二 (三甲氧基硅基)乙烷表面活性劑水氫氧化鈉無水乙醇=0.5: 0.5: 0.6:
353.60: 236: 25.78制備得到的有t幾-無纟幾雜化介孔材料擴(kuò)孔后的N2吸附等溫線；
圖6為原料各組分摩爾比為1， 2-二 (三乙氧基硅基)環(huán)己二胺1， 2-二 (三甲氧基硅基)乙烷表面活性劑水氫氧化鈉無水乙醇=0.5: 0.5: 0.6:
353.60: 2.36: 25.78制備得到的有機(jī)-無秒L雜化介孔材料擴(kuò)孔后孔徑分布曲線； 圖7為U，-二-2-聯(lián)萘酚在本發(fā)明中的新性手性固定相(圖1， 2， 3所示材
料)—有機(jī)-無機(jī)雜化介孔材料上的色譜拆分圖。
圖8為U'-二-2-聯(lián)萘酚在本發(fā)明中的新性手性固定相(圖4， 5， 6所示材
料)—有機(jī)-無機(jī)雜化介孔材料上的色譜拆分圖。
具體實(shí)施例方式
以下的實(shí)施例是本發(fā)明的進(jìn)一步說明，而不是限制本發(fā)明的范圍。 新型手性固定相含(1/^/ >環(huán)己二胺的有機(jī)-無機(jī)雜化介孔材料的具體合成
步驟如下
(1) 將N-三甲基十八烷基氯化銨添加到氫氧化鈉和乙醇的水溶液中，在
30-60。C下，攪拌溶解得透明溶液，降至室溫；
(2) 將混合均勻的l， 2-二 (三乙氧基硅基)環(huán)己二胺和l， 2-二 (三甲氧 基硅基)乙烷滴加到步驟(1)所得的反應(yīng)液中，在室溫下攪拌10-50分鐘；
(3) 將步驟(2)得到的反應(yīng)液轉(zhuǎn)到反應(yīng)釜中，在60-12(TC靜置水熱反應(yīng) 12-30小時(shí)；
(4) 過濾，用去離子水充分洗滌，干燥；
(5) 將(4)所得有機(jī)-無機(jī)雜化介孔材料懸浮于含有N-二甲基長(zhǎng)鏈胺的水 溶液中，在室溫下攪拌30^60分鐘，于120-130。C靜置3天；
(6) 過濾，用去離子水充分洗滌，干燥；
(7) 將(4)所得有機(jī)-無機(jī)雜化介孔材料和(6)所得擴(kuò)孔后的雙功能化有 機(jī)-無機(jī)雜化介孔材料懸浮于含濃鹽酸的無水乙醇中，在50。C攪拌反 應(yīng)6個(gè)小時(shí)，趁熱過濾，用無水乙醇充分洗滌，干燥。
其中原料各組分摩爾比為
1， 2-二 (三乙氧基硅基)環(huán)己二胺1， 2-二 (三甲氧基硅基)乙烷表面 活性劑水氫氧化鈉無水乙醇=(0.1^0.5): (().9"0.5): (0.6^0.9): 353: (2-2.36):
(25-35)0
實(shí)施例l:
稱取1.04gN-三甲基十八烷基氯化銨添加到氫氧化鈉(lM， 11.8 mL)、乙醇 (6.0mL)和水(20.0mL)的混合溶液中，在4(TC下，攪拌溶解得透明溶液。降至室 溫，在劇烈攪拌下逐滴加入預(yù)先混合均勻的含l， 2-二 (三乙氧基硅基)環(huán)己二 胺(1.02 g)和l， 2-二 (三甲氧基硅基)乙烷(1.08 g)的乙醇溶液，在室溫下 繼續(xù)攪拌30 ，，然后將反應(yīng)液轉(zhuǎn)移至反應(yīng)釜中于8(TC靜置16小時(shí)，趁熱過 濾，用去離子水充分洗滌，干燥，得有機(jī)-無機(jī)雜化介孔材料，該材料具有粒度均 一的球形形貌(圖l)。 實(shí)施例2:
取實(shí)施例l制備的材料1.0g分散于含1.25gN-二甲基癸胺的40.0g蒸餾7]C 中，在室溫下攪拌30-60分鐘，在120。C靜置3天，冷卻，過濾，用去離子水充 分洗滌，干燥。該材料的N2吸附等溫線為典型的IV曲線，孔徑分布最大值在 10nm左右(圖2、 3)。
實(shí)施例3:
稱取1.04gN-三甲基十八烷基氯化銨添加于氫氧化鈉(lM， 11.8 mL)、乙醇(6 mL)和7jC(20.0mL)的混合溶液中，在4(TC下，攪拌溶解得透明溶液。降至室溫， 在劇烈攪拌下逐滴加入預(yù)先混合均勻的含1， 2-二(三乙氧基硅基)環(huán)己二胺(1.70 g)和l， 2-二 (三甲氧基硅基)乙烷(0.74 g)的乙醇溶液，在室溫下繼續(xù)攪拌 30分鐘，然后將反應(yīng)液轉(zhuǎn)移至反應(yīng)釜中于8(TC靜置16小時(shí)，趁熱過濾，用去離 子水充分洗滌，^"燥，得有機(jī)-無機(jī)雜化介 L材料，該材料具有粒度均一的球形形 貌(圖4)。
實(shí)施例4:
取實(shí)施例3制備的材料1.0g分散于含1.25 gN-二甲基癸胺的40.0 g蒸餾水 中，在室溫下攪拌30>60腳，在12(TC靜置3天，冷卻，過濾，用去離子水充 分洗滌，干燥。該材料的N2吸附等溫線為典型的IV曲線，孑L徑分布最大值在6 nm左右(圖5、 6)。
實(shí)施例5:
分別稱取1.0g實(shí)施例l、 2、 3、 4合成的球取l尺,2i )-環(huán)己二胺功能化有機(jī)-無機(jī)雜化介孔材料懸浮于含 2.05 g36Yo濃鹽酸的200 mL無水乙醇中，在50。C的 條件下攪拌反應(yīng)6個(gè)小時(shí)。趁熱過濾，用無水乙醇充分洗滌，干燥；制得以環(huán)己 二胺為手性選擇劑的手性固定相。 實(shí)施例6:
用實(shí)施例5制備的固定相，勻漿法填充于不銹鋼柱中，所得色譜柱用于分離
外消旋的U，-二-2-聯(lián)萘酚。以乙腈為流動(dòng)相，流速1.0 mL/min，檢測(cè)波長(zhǎng) 254nm
權(quán)利要求
1. 一種高效液相色譜手性固定相，其特征在于該手性固定相是以鍵合在介孔骨架中的(1R，2R)-環(huán)己二胺作為手性選擇劑的，含(1R，2R)-環(huán)己二胺的有機(jī)-無機(jī)雜化介孔材料。
2、 按照權(quán)利要求l所述高效液相色譜手性固定相，其特征在于所述手性 固定相是，以1， 2-二 (三乙氧基硅基)環(huán)己二胺和1， 2-二 (三甲氧基硅基)乙烷作為硅源，以堿作為水解催化劑，以醇作為有機(jī)添加劑，以陽(yáng)離子表面活 性劑作為模板劑，通過一步水熱共縮聚的方法直接合成的。
3、 一種按權(quán)利要求1所述高效液相色譜手性固定相的制備方法，其特征在于——將表面活性劑添加到堿和醇的水溶液中，在30-60℃下，攪拌溶解得透 明溶液；—將混合均勻的1， 2-二 (三乙氧基硅基)環(huán)己二胺和1， 2-二 (三甲氧 基硅基)乙烷的乙醇溶液滴加到上述反應(yīng)液中，在室溫下攪拌10-50分鐘； —將上述反應(yīng)液轉(zhuǎn)到反應(yīng)釜中，在60-12(TC靜置水熱反應(yīng)12-30小時(shí)； ——過濾，用去離子水充分洗滌，干燥； ~~ffl含鹽酸的乙醇脫除模板劑，干燥。 其中的 自氫氧化鈉或氫氧化鉀； 醇選自甲醇，乙醇或正丙醇；表面活性劑為016,18或22的碳鏈長(zhǎng)度的陽(yáng)離子表面活性劑。
4、 按照權(quán)利要求3所述高效液相色譜手性固定相的制備方法，其特征在于:所述表面活性劑選擇為N-三甲基十八烷基氯化銨，堿選擇為氫氧化鈉，醇選擇 為乙醇。
5、按照權(quán)利要求3所述高效液相色譜手性固定相的制備方法，其特征在于 1， 2-二 (三乙氧基硅基)環(huán)己二胺1， 2-二 (三甲氧基硅基)乙烷表面活性 齊!J:水氫氧化鈉無水乙醇=(0.1-0.5): (0.9七.5): (0.6-0.9): 353: (2-2.36):(25-35)。
6、 按照權(quán)利要求3所述高效液相色譜手性固定相的制備方法，其特征在于: 將長(zhǎng)鏈胺添加到蒸餾水中攪拌分散均勻，然后將水熱合成后所得含模板劑的有 機(jī)-無機(jī)雜化介孔材料分散到上述溶液中，在室溫下攪拌30 60分鐘，于120-13(TC 靜置2 4天。
7、 按照權(quán)利要求6所述高效液相色譜手性固定相的帝恪方法，其特征在于:所述長(zhǎng)鏈胺選擇為N-二甲基長(zhǎng)鏈胺，加入量為，,質(zhì)量比，含模板劑的雜化材料: N-二甲基長(zhǎng)鏈胺水=1.0: 1.0-1.5: 4.0。
全文摘要
一種高效液相色譜手性固定相，其特征在于該手性固定相是以鍵合在介孔骨架中的(1R，2R)-環(huán)己二胺作為手性選擇劑的，含(1R，2R)-環(huán)己二胺的有機(jī)-無機(jī)雜化介孔材料。本發(fā)明制備過程簡(jiǎn)單；手性官能團(tuán)(1R，2R)-環(huán)己二胺是以共價(jià)鍵的方式鍵合在材料的骨架中，手性基團(tuán)的摻雜量高；材料具有高比表面積(1000～500m²/g)和均勻可調(diào)的孔徑(在2～10nm之間可調(diào)變)。通過簡(jiǎn)單地改變硅酯的量可以調(diào)控球形材料的粒徑大小。通過熱處理的方法可以調(diào)變材料的孔徑大小，在進(jìn)行熱處理調(diào)孔的過程中，材料的形貌和粒度都沒發(fā)生變化。以鍵合于材料骨架中的(1R，2R)-環(huán)己二胺作為手性選擇劑，有機(jī)-無機(jī)雜化介孔材料可以作為高效液相色譜的手性固定相。在分離聯(lián)萘酚時(shí)發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明的有機(jī)-無機(jī)雜化介孔材料具有高分離效率和高載樣量。因此，本發(fā)明的新型手性固定相可能在制備色譜或半制備色譜上有廣泛的應(yīng)用前景。
文檔編號(hào)B01J20/281GK101204647SQ20061013494
公開日2008年6月25日 申請(qǐng)日期2006年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月22日
發(fā)明者朱桂茹, 燦 李, 楊啟華 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所