CN105618016A

CN105618016A - 一种高效液相色谱填料的制备方法

Info

Publication number: CN105618016A
Application number: CN201410603910.9A
Authority: CN
Inventors: 邱洪灯; 张明亮
Original assignee: Lanzhou Institute of Chemical Physics LICP of CAS
Current assignee: Lanzhou Institute of Chemical Physics LICP of CAS
Priority date: 2014-11-03
Filing date: 2014-11-03
Publication date: 2016-06-01

Abstract

本发明涉及一种高效液相色谱填料的制备方法。本发明通过嫁接技术，先使用3-异氰酸酯丙基三烷氧基硅烷与正三十醇进行催化缩合制得新的正三十烷基氨基甲酸酯丙基三烷氧基硅烷，然后将其键合至硅胶，制得一种高效液相色谱固定相。本发明在微米尺寸硅球的表面固载了三十烷基氨基甲酸酯基团，不仅步骤简单、容易操作、重复性好，而且合成的作为固定相的氨基甲酸酯嵌入型三十烷基键合硅胶填料具有分离性能好、柱效高、柱容量大、选择性高的特点。

Description

一种高效液相色谱填料的制备方法

技术领域

本发明涉及一种高效液相色谱填料的制备方法。

背景技术

烷基键合硅胶具有优良的化学惰性和稳定性，其制备工艺便捷成熟，是反相色谱中应用最广泛的填料。作为常规烷基键合硅胶的延伸，极性基团嵌入型烷基键合固定相进一步扩展了反相色谱固定相的种类和应用范围，大大改善了极性分析物，尤其是碱性分析物的分离。

发明内容

本发明的目的在于提供一种步骤简单、容易操作的高效液相色谱填料的制备方法。

本发明通过嫁接技术，先使用3-异氰酸酯丙基三烷氧基硅烷与正三十醇进行催化缩合制得新的正三十烷基氨基甲酸酯丙基三烷氧基硅烷，然后将其键合至硅胶，制得一种高效液相色谱固定相。

本发明所述的高效液相色谱填料的制备方法，依次包括以下步骤：

A、正三十烷基氨基甲酸酯丙基三烷氧基硅烷的合成

正三十醇与5～10%摩尔当量的三乙烯二胺溶解于甲苯中，向其内滴加相当于正三十醇摩尔当量90～100%的3-异氰酸酯丙基三烷氧基硅烷，30～45min内滴加完毕，然后加热回流24～48h，得到正三十烷基氨基甲酸酯丙基三烷氧基硅烷；

B、氨基甲酸酯嵌入型三十烷基键合硅胶的制备

将经过活化及干燥处理的硅胶加入反应器中，在机械搅拌条件下加热回流24～48h，然后真空抽滤，依次用100～110°C的甲苯、50～60°C的四氢呋喃、70～80°C的乙醇、70～80°C的乙醇-水（体积比2/1）、70～80°C的水、60～70°C的甲醇洗涤，然后真空干燥，得到氨基甲酸酯嵌入型三十烷基键合硅胶。

所述硅胶的干燥条件为在真空条件下，温度为100～150°C，时间为6～12h。

所述甲苯均经金属钠干燥处理。

所述3-异氰酸酯丙基三烷氧基硅烷的烷氧基为丙氧基、乙氧基或甲氧基。

所述步骤B真空干燥温度为50～70°C，时间为4～8h。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明采用嫁接技术，在微米尺寸硅球的表面固载了三十烷基氨基甲酸酯基团，不仅步骤简单、容易操作、重复性好，而且合成的作为固定相的氨基甲酸酯嵌入型三十烷基键合硅胶填料具有分离性能好、柱效高、柱容量大、选择性高的特点。

2、氨基甲酸酯嵌入型三十烷基键合硅胶是一种新的具有多重作用机理的烷基链改性色谱填料，氨基甲酸酯基团不仅可以参与氢键、偶极-偶极、电子转移和π-π作用，增强固定相与高水含量流动相的兼容性，还可以有效地屏蔽硅胶表面的残余硅羟基，降低固定相的硅羟基活性。

3、氨基甲酸酯嵌入型三十烷基键合硅胶作为固定相不仅能够成功地分离绝大多数有机化合物，而且表现出很强的分子形状转识别能力，极大地改善异构体的分离，例如多环芳烃、多氯联苯和多溴联苯醚。

4、氨基甲酸酯嵌入型三十烷基键合硅胶作为固定相甚至可以使用纯水作流动相来进行特殊的分离任务，具有绿色环保的特点。

附图说明

图1为本发明实施例1所得产物的红外谱图。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，通过实施例进行说明。

实施例1

氨基甲酸酯嵌入型三十烷基键合硅胶的制备依次包括以下A和B两个步骤：

A.正三十烷基氨基甲酸酯丙基三乙氧基硅烷的合成

4.38g正三十醇(99%)和0.056g三乙烯二胺(99%)溶于50mL50°C的甲苯中，向其内滴加溶解了2.52g3-异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷(98%)的30mL甲苯，30min滴加完毕，然后加热回流36h；

B．氨基甲酸酯嵌入型三十烷基键合硅胶的制备

将活化硅胶在真空120°C条件下干燥6h，以去除硅胶吸收的水分，取4.0g硅胶加入反应容器中，机械搅拌均匀，加热回流36h，然后趁热抽滤，依次用100mL100°C的甲苯、200mL70°C的乙醇、200mL60°C的四氢呋喃、200mL70°C的乙醇-水、100mL70°C的水和100mL60°C的甲醇洗涤，真空干燥5h，得到氨基甲酸酯嵌入型三十烷基键合硅胶。

元素分析测得上述产物的碳含量为17.20%，氮含量为0.57%。

上述产物的红外谱图如图1所示。

实施例2

A.正三十烷基氨基甲酸酯丙基三乙氧基硅烷的合成

6.57g正三十醇(99%)和0.084g三乙烯二胺(99%)溶于75mL50°C的甲苯中，向其内滴加溶解了2.52g3-异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷(98%)的45mL甲苯，45min滴加完毕，然后加热回流48h；

B.氨基甲酸酯嵌入型三十烷基键合硅胶的制备

将活化硅胶在真空135°C条件下干燥6h，以去除硅胶吸收的水分，然后取6.0g干燥好的硅胶加入反应器，机械搅拌均匀，加热回流36h，然后趁热抽滤，依次用150mL100°C的甲苯、300mL60°C的四氢呋喃、250mL70°C的乙醇、250mL70°C的乙醇-水、150mL70°C的水和150mL60°C的甲醇洗涤，真空干燥7h，得到氨基甲酸酯嵌入型三十烷基键合硅胶。

元素分析测得上述产物的碳含量为19.14%，氮含量为0.66%。

Claims

1.一种高效液相色谱填料的制备方法，依次包括以下步骤：

A、正三十烷基氨基甲酸酯丙基三烷氧基硅烷的合成

正三十醇与催化量的三乙烯二胺溶解于甲苯中，向其内滴加3-异氰酸酯丙基三烷氧基硅烷，30～45min内滴加完毕，然后加热回流；

B、氨基甲酸酯嵌入型三十烷基键合硅胶的制备

将经过活化及干燥处理的硅胶加入反应器中，在机械搅拌下加热回流，然后真空抽滤，依次用甲苯、四氢呋喃、乙醇、乙醇-水、水、甲醇洗涤，然后真空干燥，得到氨基甲酸酯嵌入型三十烷基键合硅胶。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于三乙烯二胺的用量为正三十醇用量的5～10%摩尔当量，3-异氰酸酯丙基三烷氧基硅烷的用量为正三十醇用量的90～100%摩尔当量。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述硅胶的干燥条件为在真空条件下，温度为100～150°C，时间为6～12h。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述真空抽滤洗涤所用的甲苯、四氢呋喃、乙醇、乙醇-水、水、甲醇的温度依次为100～110°C、50～60°C、70～80°C、70～80°C、70～80°C、60～70°C。

5.如权利要求1或4所述的方法，其特征在于所述乙醇-水中乙醇和水的体积比为2:1。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述甲苯均经金属钠干燥处理。

7.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述3-异氰酸酯丙基三烷氧基硅烷的烷氧基为丙氧基、乙氧基或甲氧基。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤B真空干燥温度为50～70°C，时间为4～8h。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于步骤A和步骤B所述加热回流的时间均为24-48h。