CN105949472A - 一种苯二甲酰乙二胺衍生化β-环糊精键合硅胶及其用途 - Google Patents

一种苯二甲酰乙二胺衍生化β-环糊精键合硅胶及其用途 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种苯二甲酰乙二胺衍生化β‑环糊精键合硅胶及其用途。该技术方案以6‑(乙二胺基)‑β‑环糊精和苯二甲酸为原料，氯化亚砜为氯化剂和溶剂，加热条件下生成苯二甲酰氯，而后在室温下搅拌使得6‑(乙二胺基)‑β‑环糊精和苯二甲酰氯反应，制备6‑(苯二甲酰乙二胺基)‑β‑环糊精，后续以3‑异氰酸基丙基硅氧烷为偶联剂和有序介孔SBA‑15硅胶为键合基质制备了新型手性固定相。该产品比表面积大、键合量高、方法简便且成本较低，由于环糊精性能稳定，且通过键合方式与硅胶相连，因此采用该固定相填装的色谱柱使用寿命较长。此外，由于产品与溶质间存在多种立体选择性作用，加之SBA‑15渗透性好、传质阻力小，因此手性分离速度快、效果突出。

Description

一种苯二甲酰乙二胺衍生化β-环糊精键合硅胶及其用途
技术领域
本发明涉及有机合成技术领域，进一步涉及键合SBA-15硅胶手性固定相的制备方法及用途，具体涉及以含苯二甲酰乙二胺衍生化β-环糊精为配体的键合SBA-15硅胶手性固定相的制备方法及手性分离用途。
背景技术
手性是自然界的基本属性之一，它是指物质与其镜像不能重叠的性质。手性药物是指药物分子结构中引入手性中心后，得到的一对互为实物与镜像的对映异构体。这些对映异构体的理化性质基本相似，仅仅是旋光性有所差别，分别被命名为R-型(右旋)或S-型(左旋)、外消旋。手性与生命物质关系密切，人体含有的各种蛋白质、生物酶、核酸、活性多糖等都是手性的，它们在与手性药物作用时常常表现出高度的立体选择性，使得手性药物对映体表现出不同的药物活性和毒性作用。一般只有一种对映体具有药物活性，而另一种的活性很弱或者没有活性，甚至有毒副作用。例如三唑类农药(triazole pesticides)是一类分子结构含有手性碳和三氮唑的典型手性化合物，农业生产、果蔬保鲜和食品加工中被广泛地用作高效杀菌剂。近年来，动物实验表明三唑类农药对映体对大鼠的肝脏毒性不同，已被美国环境保护署(EPA)列为潜在人类手性致癌物。再如β-受体阻滞剂是一类临床治疗高血压、心脑血管疾病和青光眼最常见的一线手性药物。动物实验表明，最常用的盐酸普萘洛尔在β-受体阻断作用上S-型比R-型对映体强约100倍，且R-型对映体会抑制性欲,是一种男性避孕药，长期服用对人体会造成很大的伤害。早在1992年美国食品药品管理局(FDA)颁发了手性药物指导原则，该原则要求在美国上市的所有手性药物，必须对其对映体的药代动力学作出明确的说明，并严格监控药物的手性纯度。我国国家食品药品监督管理局于2006年颁布了《手性药物质量控制研究技术指导原则》，对手性药物的出售做了相关规定(国家食品药品监督管理局.《手性药物质量控制研究技术指导原则》(国食药监注[2006]639号).2006.)。由于手性药物在合成过程中很难得到单一的异构体，因此临床上大多以外消旋体的形式给药，用药安全存在隐患。因此，严格监控手性药物对映体的含量，对完善手性药物质量控制体系和保证用药安全都具有重要的研究意义，其中开发快速、简便、高效、低成本的对映体拆分的新分离材料和新的手性分离方法迫在眉睫。
目前手性药物对映体的拆分方法主要包括高效液相色谱法和毛细管电泳。特别是高效液相色谱法由于分离条件温和、操作简便、仪器商品化程度高，目前已成为药物手性分离的首选方法之一。另一趋势是发展手性微分离技术，大大节省溶剂的消耗量，测定所需珍贵的手性药物用量很少，降低了测试成本，是一种环境友好的手性分离方法。毛细管电色谱(CEC)具有高效液相色谱法高选择性和毛细管电泳高柱效双重优势，在分离性质极为相近的对映体方面具有无可比拟的优点，是近年来发展较快的新兴的微分离技术之一。高效液相色谱和毛细管电色谱都涉及到开发利用新型的手性分离材料，制备高选择性，高稳定性和高通透性快速手性柱是热点研究领域，其中固定相的制备方法占据重要地位,
目前，固定相配体主要包括以下几类：Pirkle型、冠醚、环糊精、大环抗生素、蛋白质、微晶纤维素、直链淀粉、螺环化合物等。商品化应用最广的是衍生化纤维素类配体，一般以涂敷型的为主，适用在正相色谱条件下操作，手性拆分对象较广，但涂敷型固定相的流失常常影响手性柱的使用寿命，伴随着分离度和稳定性的逐渐下降，所以流动相的选择和分离模式都存在一定的限制性，另外该类型商品柱价格昂贵，增加了测试成本。因此，进一步开发选择性高、稳定性好、制备便利、成本较低的新型手性固定相具有重要的研究意义和良好应用前景。环糊精是一类D-型葡萄糖寡聚物，以α-1,4-糖苷键相连，常见的α、β、γ-CD分别含有6、7、8个葡萄糖单元。环糊精具有内腔疏水和腔外亲水的独特结构，尤其是衍生化环糊精配体能通过氢键、偶极、静电、π-π和包结作用识别R-，S-手性客体，由于形成包结物稳定性的差异使得对映体得以分离，具有较高的分离选择性。目前环糊精衍生化方式主要包括甲基化、乙酰化、苯甲酰化、苯氨基甲酸酯化等几类，多数为全衍生化或部分衍生化，由于取代度或位置的不确定性，难于保证和有效控制所制备的手性固定相的批间色谱分离性能，全衍生化有时造成环糊精端口的拥堵，影响手性分离效果。因此，制备单取代的环糊精配体不仅会使分离机理简明，同时可改善手性分离效果。
发明内容
本发明旨在针对现有技术的技术缺陷，提供一种苯二甲酰乙二胺衍生化β-环糊精键合硅胶，以解决现有技术中手性固定相材料的手性分离性能不佳的技术问题。
本发明要解决的另一技术问题是现有技术中手性固定相材料的手性分离对象较为局限。
本发明要解决的再一技术问题是现有技术中手性固定相材料的化学稳定性不佳。
本发明要解决的又一技术问题是现有技术中手性固定相材料对流动相的阻力较大、传质效率较低。
本发明要解决的又一技术问题是现有技术中具有衍生化环糊精配体的手性固定相材料，由于其衍生化程度及取代位置不均一而导致手性分离性能不稳定。
本发明要解决的又一技术问题是现有技术中具有单取代环糊精配体的手性固定相材料，其制备方法不明确。
本发明要解决的又一技术问题是现有技术中具有单取代环糊精配体的手性固定相材料，其制备效率较低。
本发明要解决的又一技术问题是本发明提供的苯二甲酰乙二胺衍生化β-环糊精键合硅胶，作为其制备原料的苯二甲酰氯，获取方法较为繁琐。
本发明要解决的又一技术问题是本发明提供的苯二甲酰乙二胺衍生化β-环糊精键合硅胶，其对于流动相的渗透性不佳、传质效率较低。
本发明要解决的又一技术问题是本发明提供的苯二甲酰乙二胺衍生化β-环糊精键合硅胶，其粗品不易洗涤。
本发明要解决的又一技术问题是本发明提供的苯二甲酰乙二胺衍生化β-环糊精键合硅胶，其制备环节中SBA-15硅胶孔道中多余的配体和杂质清除不完全。
本发明要解决的又一技术问题是本发明提供的苯二甲酰乙二胺衍生化β-环糊精键合硅胶，其制备环节中对产物的干燥易影响产品分离性能。
本发明要解决的又一技术问题是现有技术中用作为手性固定相的可选材料相对有限。
为实现以上技术目的，本发明采用以下技术方案：
一种苯二甲酰乙二胺衍生化β-环糊精键合硅胶，该物质是由以下方法制备的：
1)在保护气氛围下，取6-(乙二胺基)-β-环糊精溶解于无水N,N-二甲基甲酰胺中，而后于0～1℃条件下加入苯二甲酰氯，搅拌条件下反应4～6h，即得到6-(苯二甲酰乙二胺基)-β-环糊精溶液；该步骤中，6-(乙二胺基)-β-环糊精、苯二甲酰氯、无水N,N-二甲基甲酰胺三者的用量比为(2～2.5):1:(25～35)(mmol:mmol:mL)；
2)在保护气氛围下，于0～1℃条件下向步骤1)所得的6-(苯二甲酰乙二胺基)-β-环糊精溶液中加入3-异氰酸丙基三烷氧基硅烷，在搅拌条件下反应1～2h，而后于75～85℃条件下继续反应7～9h，即得到6-(苯二甲酰乙二胺基)-β-环糊精硅氧烷溶液；该步骤中3-异氰酸丙基三烷氧基硅烷的用量与步骤1)中无水N,N-二甲基甲酰胺的用量比为(1～1.5):(25～35)(mmol:mL)；
3)在保护气氛围下，向步骤2)所得的6-(苯二甲酰乙二胺基)-β-环糊精硅氧烷溶液中加入SBA-15，在搅拌条件下、110～120℃范围内反应10～15h，收集固体利用溶剂洗涤，即得到6-(苯二甲酰乙二胺基)-β-环糊精键合SBA-15硅胶粗产物；该步骤中SBA-15的用量与步骤1)中6-(乙二胺基)-β-环糊精的用量比为(1.2～1.8):1(g:mmol)；
4)以丙酮为溶剂，对步骤3)所得的6-(苯二甲酰乙二胺基)-β-环糊精键合SBA-15硅胶粗产物索氏提取12～20h，干燥，即得到所述苯二甲酰乙二胺衍生化β-环糊精键合硅胶。该步骤中索氏提取环节的作用在于清除步骤3)中SBA-15硅胶孔道中多余的配体和杂质。
作为优选，步骤1)所述苯二甲酰氯是通过以下方法制备的：取苯二甲酰和氯化亚砜，以1:(1～4)(mmol:mL)的比例混合，在搅拌条件下、70～80℃范围内反应1～2h，而后减压蒸馏去除未反应的氯化亚砜。进一步优选的，苯二甲酰和氯化亚砜的反应是在圆底烧瓶中加热回流实现的，更优的反应条件是在75℃反应1.5h；该反应温度可以是通过油浴实现的。
作为优选，所述SBA-15硅胶是有序介孔材料，其孔径为8～25nm，比表面积为400～500m2/g。
作为优选，步骤2)中，3-异氰酸丙基三烷氧基硅烷是在0～1℃条件下加入步骤1)所得的6-(苯二甲酰乙二胺基)-β-环糊精溶液中的，而所述反应1～2h是在室温条件下进行的。
作为优选，步骤3)中所述溶剂包括N,N-二甲基甲酰胺，丙酮或甲醇。
作为优选，步骤4)中丙酮的用量与步骤3)中SBA-15的用量比为(80～120):1(mL:g)；更优的，该比值是100:1。
作为优选，步骤4)中所述的干燥，是在45～55℃条件下真空干燥10～14h。
同时，本发明还提供了一种上述苯二甲酰乙二胺衍生化β-环糊精键合硅胶作为手性固定相的用途。
作为优选所述手性固定相是液相色谱的固定相。
作为优选，所述手性固定相的分离对象是黄烷酮类化合物；进一步优选的，所述黄烷酮类化合物是黄烷酮、2'-羟基黄烷酮或4'-羟基黄烷酮。
作为优选，所述手性固定相的分离对象是N-苯甲酰-DL-丙氨酸。
作为优选，所述手性固定相的分离对象是阿替洛尔。
作为优选，所述手性固定相的分离对象是己唑醇。
作为优选，所述保护气是氮气。
作为优选，所述0～1℃条件是通过对盛装反应物的容器进行冰浴实现的。
作为优选，所述搅拌条件是通过磁力搅拌器实现的。
作为优选，所述70～80℃范围、110～120℃范围、75～85℃范围，均可以是通过对盛装反应物的容器进行油浴实现的。
作为优选，所述利用溶剂洗涤，是在室温下进行的。
作为优选，所述利用溶剂洗涤，反复进行直至洗液清亮为止。
作为优选，所述3-异氰酸丙基三烷氧基硅烷是3-异氰酸丙基三甲氧基硅烷或3-异氰酸丙基三乙氧基硅烷。
作为优选，步骤1)中6-(乙二胺基)-β-环糊精、苯二甲酰氯、无水N,N-二甲基甲酰胺三者的用量比为2.2:1:30(mmol:mmol:mL)。
作为优选，步骤2)中3-异氰酸丙基三烷氧基硅烷的用量、步骤1)中6-(苯二甲酰乙二胺基)-β-环糊精的用量、步骤1)中无水N,N-二甲基甲酰胺的用量三者之间的比值为1.2:2:30(mmol:mmol:mL)。
作为优选，步骤3)中SBA-15的用量与步骤1)中6-(乙二胺基)-β-环糊精的用量比为1.5:1(g:mmol)。
在以上技术方案中：所述苯二甲酰氯可以是对苯二甲酰氯、间苯二甲酰氯或邻苯二甲酰氯，上述三者均可用于本发明。所述SBA-15仅限定为介孔分子筛SBA-15；其亦可称之为SBA-15硅胶。所述黄烷酮类化合物限定为：分子结构中至少具有一个2-苯基二氢色原酮母核的一类化合物。
在以上技术方案中，所述保护气是指填充于反应环境中，用于隔绝反应原料与空气直接接触的气体，其作用在于避免反应原料与空气成分发生反应。因此本发明中所述的保护气氛围可以是任一不与本发明所用化学反应原料发生化学反应的气体，包括但不限于氮气、稀有气体等。
本发明中，物质用量比值后所列出的单位比例，是指该比值所对应的计量单位，例如：所述“该步骤中3-异氰酸丙基三烷氧基硅烷的用量与步骤1)中无水N,N-二甲基甲酰胺的用量比为(1～1.5):(25～35)(mmol:mL)”，是指每1～1.5mmol的3-异氰酸丙基三烷氧基硅烷对应25～35mL的无水N,N-二甲基甲酰胺；又如：所述“该步骤中SBA-15的用量与步骤1)中6-(乙二胺基)-β-环糊精的用量比为(1.2～1.8):1(g:mmol)”，是指每1.2～1.8g SBA-15对应1mmol6-(乙二胺基)-β-环糊精。本发明中的其他类似表述方式具有与该示例相同的含义。
本发明以6-(乙二胺基)-β-环糊精和苯二甲酸为原料，氯化亚砜为氯化剂和溶剂，加热的条件下，制备苯二甲酰氯，然后在室温下搅拌使得6-(乙二胺基)-β-环糊精和苯二甲酰氯反应，制备6-(苯二甲酰乙二胺基)-β-环糊精，后续以3-异氰酸基丙基硅氧烷为偶联剂和有序介孔SBA-15硅胶为键合基质制备了新型手性固定相，所得固定相经红外光谱分析、元素分析、热重分析等表征了其结构，以甲醇/水(80/20，ν/ν)为流动相，流速为1.0mL/min，以叔丁基苯为溶质探针，室温下测得其柱效为11850板/米。
本发明以三唑类农药、β-受体阻滞剂、黄烷酮类化合物和氨基酸衍生物为溶质探针，较系统地研究了该固定相的色谱性能。研究发现苯二甲酰乙二胺形成的脲键(有络合性能的结构)本身具有良好的配位性能，既是氢键给体，又是氢键受体，与环糊精腔体的结合增强了手性识别位点，通过多种作用如氢键、偶极、π-π、电荷转移和包结作用等，而且双环糊精相比单环糊精还增加了协同效应，还可以通过加入金属离子来调节两个环糊精的距离，有利于提高手性分离能力和范围。实验结果表明，采用本发明所制备的苯二甲酰乙二胺基衍生化环糊精键合手性固定相具有比表面积大、键合量高、方法简便、制备成本较低、制备方法适用面广等特点，由于环糊精性能稳定，且所制备的手性固定相是通过键合的方式与硅胶相连的，采用该固定相填装的色谱柱使用寿命较长。
本发明硅胶比表面积为400m2/g～500m2/g，固定相键合量为0.051μmol/m2～0.078μmol/m2。
附图说明
图1是本发明苯二甲酰乙二胺衍生化β-环糊精键合硅胶的分子结构示意图。
图2是本发明实施例8中，用于验证苯二甲酰乙二胺衍生化β-环糊精键合硅胶手性分离性能的各手性化合物分子结构示意图。
图3是本发明实施例8中，苯二甲酰乙二胺衍生化β-环糊精键合硅胶作为HPLC固定相对黄烷酮进行手性分离的色谱图。
图4是本发明实施例8中，苯二甲酰乙二胺衍生化β-环糊精键合硅胶作为HPLC固定相对2'-羟基黄烷酮进行手性分离的色谱图。
图5是本发明实施例8中，苯二甲酰乙二胺衍生化β-环糊精键合硅胶作为HPLC固定相对4'-羟基黄烷酮进行手性分离的色谱图。
图6是本发明实施例8中，苯二甲酰乙二胺衍生化β-环糊精键合硅胶作为HPLC固定相对N-苯甲酰-DL-丙氨酸进行手性分离的色谱图。
图7是本发明实施例8中，苯二甲酰乙二胺衍生化β-环糊精键合硅胶作为HPLC固定相对阿替洛尔进行手性分离的色谱图。
图8是本发明实施例8中，苯二甲酰乙二胺衍生化β-环糊精键合硅胶作为HPLC固定相对己唑醇进行手性分离的色谱图。
具体实施方式
以下将对本发明的具体实施方式进行详细描述。为了避免过多不必要的细节，在以下实施例中对属于公知的结构或功能将不进行详细描述。
以下实施例中所使用的近似性语言可用于定量表述，表明在不改变基本功能的情况下可允许数量有一定的变动。因此，用“大约”、“左右”等语言所修正的数值不限于该准确数值本身。在一些实施例中，“大约”表示允许其修正的数值在正负百分之十(10％)的范围内变化，比如，“大约100”表示的可以是90到110之间的任何数值。此外，在“大约第一数值到第二数值”的表述中，大约同时修正第一和第二数值两个数值。在某些情况下，近似性语言可能与测量仪器的精度有关。
除有定义外，以下实施例中所用的技术和科学术语具有与本发明所属领域技术人员普遍理解的相同含义。
以下实施例中所用的试验试剂耗材，如无特殊说明，均为常规生化试剂；所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法；以下实施例中的定量试验，均设置三次重复实验，结果取平均值；以下实施例中的％，如无特别说明，均为质量百分含量。
实施例1
(1)按苯二甲酸(mmol):氯化亚砜(ml)为1.0:2.0的比例，将苯二甲酰和氯化亚砜加入圆底烧瓶中，搅拌下，在75℃油浴中加热回流1.5h。然后减压蒸除未反应的氯化亚砜，得到苯二甲酰氯；
(2)在氮气氛下，按6-(乙二胺基)-β-环糊精(mmol):苯二甲酰氯(mmol):无水N,N-二甲基甲酰胺(ml)为2.0～2.5:1.0:25～35的比例，将6-(乙二胺基)-β-环糊精溶解于无水N,N-二甲基甲酰胺中，冰浴下加入苯二甲酰氯，然后在室温下磁力搅拌反应4h～6h，得到含6-(苯二甲酰乙二胺基)-β-环糊精的溶液。该步未进行分离提纯，继续进行下一步反应；
(3)在氮气氛下，按(2)中的6-(乙二胺基)-β-环糊精(mmol):3-异氰酸基丙基三烷氧基硅烷(mmol):无水N,N-二甲基甲酰胺(ml)为2.0:1.0～1.5:25～35的比例，冰浴下，在上一步反应液中加入3-异氰酸丙基三烷氧基硅烷，室温下搅拌反应1h～2h。然后在氮气保护下，80℃油浴中继续反应7h～9h，得到含6-(苯二甲酰乙二胺基)-β-环糊精硅氧烷的溶液。该步未进行分离提纯，继续进行下一步反应；
(4)在氮气氛下，按(2)中的6-(乙二胺基)-β-环糊精(mmol):SBA-15(g)为1.0:1.2～1.8的比例，搅拌下将预先干燥的SBA-15直接加入到上步的反应液中，油浴升温至110℃～120℃反应10h～15h，冷至室温后固体反复用N,N-二甲基甲酰胺、丙酮和甲醇洗涤，直至洗液清亮为止，得到6-(苯二甲酰乙二胺基)-β-环糊精键合SBA-15硅胶粗产品；
(5)按上步加入的SBA-15(g):丙酮(ml)为1.0:80～120的比例，硅胶粗产品用丙酮作溶剂索氏提取12h～20h，以便清除上步SBA-15硅胶孔道中多余的配体和杂质，50℃真空干燥12h，得到6-(苯二甲酰乙二胺基)-β-环糊精键合SBA-15手性固定相产品。
本发明所述的苯二甲酸其特征是邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸。
本发明所述的3-异氰酸丙基三烷氧基硅烷其特征是3-异氰酸丙基三甲氧基硅烷、3-异氰酸丙基三乙氧基硅烷。
本发明所述的6-(乙二胺基)-β-环糊精(mmol):苯二甲酰氯(mmol):无水N,N-二甲基甲酰胺(ml)最佳配比为2.2:1.0:30。
本发明所述的6-(乙二胺基)-β-环糊精(mmol):3-异氰酸基丙基硅氧烷(mmol):无水N,N-二甲基甲酰胺(ml)最佳配比为2.0:1.2:30。
本发明所述的6-(乙二胺基)-β-环糊精(mmol):SBA-15(g)最佳配比为1.0:1.5。
本发明所述的加入的SBA-15(g):丙酮(ml)最佳配比为1.0:100。
实施例2
取SBA-15(400m2/g)活化硅胶2.5g为基质。
(1)按邻苯二甲酸(mmol):氯化亚砜(ml)为1.0:2.0的比例，将邻苯二甲酸和氯化亚砜加入一个圆底烧瓶中，搅拌下，在75℃油浴中加热回流1.5h。然后减压蒸除未反应的氯化亚砜，得到邻苯二甲酰氯；
(2)在氮气氛下，按6-(乙二胺基)-β-环糊精(mmol):邻苯二甲酰氯(mmol):无水N,N-二甲基甲酰胺(ml)为2.0:1.0:25的比例，将6-(乙二胺基)-β-环糊精溶解于无水N,N-二甲基甲酰胺中，冰浴下加入邻苯二甲酰氯，室温下磁力搅拌反应4h，得到含6-(邻苯二甲酰乙二胺基)-β-环糊精的溶液。该步未进行分离提纯，继续进行下一步反应；
(3)在氮气氛下，按(2)中的6-(乙二胺基)-β-环糊精(mmol):3-异氰酸丙基三甲氧基硅烷(mmol):无水N,N-二甲基甲酰胺(ml)为2.0:1.0:25的比例，冰浴下，在上一步反应液中加入3-异氰酸丙基三甲氧基硅烷，室温下搅拌反应1h，然后在氮气保护下，80℃油浴中继续反应7h，得到含6-(邻苯二甲酰乙二胺基)-β-环糊精硅氧烷的溶液。该步未进行分离提纯，继续进行下一步反应；
(4)在氮气氛下，按(2)的6-(乙二胺基)-β-环糊精(mmol):SBA-15(g)为1.0:1.2的比例，搅拌下将预先干燥的SBA-15直接加入到上步的反应液中，油浴升温至110℃反应10h，冷至室温后固体反复用N,N-二甲基甲酰胺、丙酮和甲醇洗涤，直至洗液清亮为止，得到6-(邻苯二甲酰乙二胺基)-β-环糊精键合SBA-15硅胶粗产品；
(5)按上步加入的SBA-15(g):丙酮(ml)为1.0:80的比例，硅胶粗产品用丙酮作溶剂索氏提取12h，以便清除上步SBA-15硅胶孔道中多余的配体和杂质，50℃真空干燥12h，得到6-(邻苯二甲酰乙二胺基)-β-环糊精键合SBA-15手性固定相产品。
本实施例按元素分析碳含量计算所制得的邻苯二甲酰乙二胺基衍生化环糊精手性固定相表面配体键合量实测数据如下表：
表1 邻苯二甲酰乙二胺基衍生化环糊精键合手性固定相表面配体键合量
实施例3
取SBA-15(500m2/g)活化硅胶2.5g为基质。
(1)按邻苯二甲酸(mmol):氯化亚砜(ml)为1.0:2.0的比例，将邻苯二甲酰和氯化亚砜加入圆底烧瓶中，搅拌下，在75℃油浴中加热回流1.5h。然后减压蒸除未反应的氯化亚砜，得到邻苯二甲酰氯；
(2)在氮气氛下，按6-(乙二胺基)-β-环糊精(mmol):邻苯二甲酰氯(mmol):无水N,N-二甲基甲酰胺(ml)为2.5:1.0:35的比例，将6-(乙二胺基)-β-环糊精溶解于无水N,N-二甲基甲酰胺中，冰浴下加入邻苯二甲酰氯，室温下磁力搅拌反应6h，得到含6-(邻苯二甲酰乙二胺基)-β-环糊精的溶液。该步未进行分离提纯，继续进行下一步反应；
(3)在氮气氛下，按(2)中的6-(乙二胺基)-β-环糊精(mmol):3-异氰酸丙基三乙氧基硅烷(mmol):无水N,N-二甲基甲酰胺(ml)为2.0:1.5:35的比例，冰浴下，在上一步反应液中加入3-异氰酸丙基三乙氧基硅烷，室温下搅拌反应2h，然后在氮气保护下，80℃油浴中继续反应9h，得到含6-(邻苯二甲酰乙二胺基)-β-环糊精硅氧烷的溶液。该步未进行分离提纯，继续进行下一步反应；
(4)在氮气氛下，按(2)中的6-(乙二胺基)-β-环糊精(mmol):SBA-15(g)为1.0:1.8的比例，搅拌下将预先干燥的SBA-15直接加入到上步的反应液中，油浴升温至120℃反应15h，冷至室温后固体反复用N,N-二甲基甲酰胺、丙酮和甲醇洗涤，直至洗液清亮为止，得到6-(邻苯二甲酰乙二胺基)-β-环糊精键合SBA-15硅胶粗产品；
(5)按上步加入的SBA-15(g):丙酮(ml)为1.0:120的比例，硅胶粗产品用丙酮作溶剂索氏提取20h，以便清除上步SBA-15硅胶孔道中多余的配体和杂质，50℃真空干燥12h，得到6-(邻苯二甲酰乙二胺基)-β-环糊精键合SBA-15手性固定相产品。
本实施例按元素分析碳含量计算所制得的邻苯二甲酰乙二胺基衍生化环糊精手性固定相表面配体键合量实测数据如下表：
表2 邻苯二甲酰乙二胺基衍生化环糊精键合手性固定相表面配体键合量
实施例4
取SBA-15(400m2/g)活化硅胶2.5g为基质。
(1)按间苯二甲酸(mmol):氯化亚砜(ml)为1.0:2.0的比例，将间苯二甲酰和氯化亚砜加入圆底烧瓶中，搅拌下，在75℃油浴中加热回流1.5h。然后减压蒸除未反应的氯化亚砜，得到间苯二甲酰氯；
(2)在氮气氛下，按6-(乙二胺基)-β-环糊精(mmol):间苯二甲酰氯(mmol):无水N,N-二甲基甲酰胺(ml)为2.0:1.0:25的比例，将6-(乙二胺基)-β-环糊精溶解于无水N,N-二甲基甲酰胺中，冰浴下加入间苯二甲酰氯，室温下磁力搅拌反应4h，得到含6-(间苯二甲酰乙二胺基)-β-环糊精的溶液。该步未进行分离提纯，继续进行下一步反应；
(3)在氮气氛下，按(2)中的6-(乙二胺基)-β-环糊精(mmol):3-异氰酸丙基三甲氧基硅烷(mmol):无水N,N-二甲基甲酰胺(ml)为2.0:1.0:25的比例，冰浴下，在上一步反应液中加入3-异氰酸丙基三甲氧基硅烷，室温下搅拌反应1h，然后在氮气保护下，80℃油浴中继续反应7h，得到含6-(间苯二甲酰乙二胺基)-β-环糊精硅氧烷的溶液。该步未进行分离提纯，继续进行下一步反应；
(4)在氮气氛下，按(2)中的6-(乙二胺基)-β-环糊精(mmol):SBA-15(g)为1.0:1.2的比例，搅拌下将预先干燥的SBA-15直接加入到上步的反应液中，油浴升温至110℃反应10h，冷至室温后固体反复用N,N-二甲基甲酰胺、丙酮和甲醇洗涤，直至洗液清亮为止，得到6-(间苯二甲酰乙二胺基)-β-环糊精键合SBA-15硅胶粗产品；
(5)按上步加入的SBA-15(g):丙酮(ml)为1.0:80的比例，硅胶粗产品用丙酮作溶剂索氏提取12h，以便清除上步SBA-15硅胶孔道中多余的配体和杂质，50℃真空干燥12h，得到6-(间苯二甲酰乙二胺基)-β-环糊精键合SBA-15手性固定相产品。
本实施例按元素分析碳含量计算所制得的间苯二甲酰乙二胺基衍生化环糊精手性固定相表面配体键合量实测数据如下表：
表3 间苯二甲酰乙二胺基衍生化环糊精键合手性固定相表面配体键合量
实施例5
取SBA-15(500m2/g)活化硅胶2.5g为基质。
(1)按间苯二甲酸(mmol):氯化亚砜(ml)为1.0:2.0的比例，将间苯二甲酰和氯化亚砜加入圆底烧瓶中，搅拌下，在75℃油浴中加热回流1.5h。然后减压蒸除未反应的氯化亚砜，得到间苯二甲酰氯；
(2)在氮气氛下，按6-(乙二胺基)-β-环糊精(mmol):间苯二甲酰氯(mmol):无水N,N-二甲基甲酰胺(ml)为2.5:1.0:35的比例，将6-(乙二胺基)-β-环糊精溶解于无水N,N-二甲基甲酰胺中，冰浴下加入间苯二甲酰氯，室温下磁力搅拌反应6h，得到含6-(间苯二甲酰乙二胺基)-β-环糊精的溶液。该步未进行分离提纯，继续进行下一步反应；
(3)在氮气氛下，按(2)中的6-(乙二胺基)-β-环糊精(mmol):3-异氰酸丙基三乙氧基硅烷(mmol):无水N,N-二甲基甲酰胺(ml)为2.0:1.5:35的比例，冰浴下，在上一步反应液中加入3-异氰酸丙基三乙氧基硅烷，室温下搅拌反应2h，然后在氮气保护下，80℃油浴中继续反应9h，得到含6-(间苯二甲酰乙二胺基)-β-环糊精硅氧烷的溶液。该步未进行分离提纯，继续进行下一步反应；
(4)在氮气氛下，按(2)中的6-(乙二胺基)-β-环糊精(mmol):SBA-15(g)为1.0:1.8的比例，搅拌下将预先干燥的SBA-15直接加入到上步的反应液中，油浴升温至120℃反应15h，冷至室温后固体反复用N,N-二甲基甲酰胺、丙酮和甲醇洗涤，直至洗液清亮为止，得到6-(间苯二甲酰乙二胺基)-β-环糊精键合SBA-15硅胶粗产品；
(5)按上步加入的SBA-15(g):丙酮(ml)为1.0:120的比例，硅胶粗产品用丙酮作溶剂索氏提取20h，以便清除上步SBA-15硅胶孔道中多余的配体和杂质，50℃真空干燥12h，得到6-(间苯二甲酰乙二胺基)-β-环糊精键合SBA-15手性固定相产品。
本实施例按元素分析碳含量计算所制得的间苯二甲酰乙二胺基衍生化环糊精手性固定相表面配体键合量实测数据如下表：
表4 间苯二甲酰乙二胺基衍生化环糊精键合手性固定相表面配体键合量
实施例6
取SBA-15(400m2/g)活化硅胶2.5g为基质。
(1)按对苯二甲酸(mmol):氯化亚砜(ml)为1.0:2.0的比例，将对苯二甲酰和氯化亚砜加入圆底烧瓶中，搅拌下，在75℃油浴中加热回流1.5h。然后减压蒸除未反应的氯化亚砜，得到对苯二甲酰氯；
(2)在氮气氛下，按6-(乙二胺基)-β-环糊精(mmol):对苯二甲酰氯(mmol):无水N,N-二甲基甲酰胺(ml)为2.0:1.0:25的比例，将6-(乙二胺基)-β-环糊精溶解于无水N,N-二甲基甲酰胺中，冰浴下加入对苯二甲酰氯，室温下磁力搅拌反应4h，得到含6-(对苯二甲酰乙二胺基)-β-环糊精的溶液。该步未进行分离提纯，继续进行下一步反应；
(3)在氮气氛下，按(2)中的6-(乙二胺基)-β-环糊精(mmol):3-异氰酸丙基三甲氧基硅烷(mmol):无水N,N-二甲基甲酰胺(ml)为2.0:1.0:25的比例，冰浴下，在上一步反应液中加入3-异氰酸丙基三甲氧基硅烷，室温下搅拌反应1h，然后在氮气保护下，80℃油浴中继续反应7h，得到含6-(对苯二甲酰乙二胺基)-β-环糊精硅氧烷的溶液。该步未进行分离提纯，继续进行下一步反应；
(4)在氮气氛下，按(2)中的6-(乙二胺基)-β-环糊精(mmol):SBA-15(g)为1.0:1.2的比例，搅拌下将预先干燥的SBA-15直接加入到上步的反应液中，油浴升温至110℃反应10h，冷至室温后固体反复用N,N-二甲基甲酰胺、丙酮和甲醇洗涤，直至洗液清亮为止，得到6-(对苯二甲酰乙二胺基)-β-环糊精键合SBA-15硅胶粗产品；
(5)按上步加入的SBA-15(g):丙酮(ml)为1.0:80的比例，硅胶粗产品用丙酮作溶剂索氏提取12h，以便清除上步SBA-15硅胶孔道中多余的配体和杂质，50℃真空干燥12h，得到6-(对苯二甲酰乙二胺基)-β-环糊精键合SBA-15手性固定相产品。
本实施例按元素分析碳含量计算所制得的对苯二甲酰乙二胺基衍生化环糊精手性固定相表面配体键合量实测数据如下表：
表5 对苯二甲酰乙二胺基衍生化环糊精键合手性固定相表面配体键合量
实施例7
取SBA-15(500m2/g)活化硅胶2.5g为基质。
(1)按对苯二甲酸(mmol):氯化亚砜(ml)为1.0:2.0的比例，将对苯二甲酰和氯化亚砜加入圆底烧瓶中，搅拌下，在75℃油浴中加热回流1.5h。然后减压蒸除未反应的氯化亚砜，得到对苯二甲酰氯；
(2)在氮气氛下，按6-(乙二胺基)-β-环糊精(mmol):对苯二甲酰氯(mmol):无水N,N-二甲基甲酰胺(ml)为2.5:1.0:35的比例，将6-(乙二胺基)-β-环糊精溶解于无水N,N-二甲基甲酰胺中，冰浴下加入对苯二甲酰氯，室温下磁力搅拌反应6h，得到含6-(对苯二甲酰乙二胺基)-β-环糊精的溶液。该步未进行分离提纯，继续进行下一步反应；
(3)在氮气氛下，按(2)中的6-(乙二胺基)-β-环糊精(mmol):3-异氰酸丙基三乙氧基硅烷(mmol):无水N,N-二甲基甲酰胺(ml)为2.0:1.5:35的比例，冰浴下，在上一步反应液中加入3-异氰酸丙基三乙氧基硅烷，室温下搅拌反应2h，然后在氮气保护下，80℃油浴中继续反应9h，得到含6-(对苯二甲酰乙二胺基)-β-环糊精硅氧烷的溶液。该步未进行分离提纯，继续进行下一步反应；
(4)在氮气氛下，按(2)中的6-(乙二胺基)-β-环糊精(mmol):SBA-15(g)为1.0:1.8的比例，搅拌下将预先干燥的SBA-15直接加入到上步的反应液中，油浴升温至120℃反应15h，冷至室温后固体反复用N,N-二甲基甲酰胺、丙酮和甲醇洗涤，直至洗液清亮为止，得到6-(对苯二甲酰乙二胺基)-β-环糊精键合SBA-15硅胶粗产品；
(5)按上步加入的SBA-15(g):丙酮(ml)为1.0:120的比例，硅胶粗产品用丙酮作溶剂索氏提取20h，以便清除上步SBA-15硅胶孔道中多余的配体和杂质，50℃真空干燥12h，得到6-(对苯二甲酰乙二胺基)-β-环糊精键合SBA-15手性固定相产品。
本实施例按元素分析碳含量计算所制得的对苯二甲酰乙二胺基衍生化环糊精手性固定相表面配体键合量实测数据如下表：
表6 对苯二甲酰乙二胺基衍生化环糊精键合手性固定相表面配体键合量
实施例8
本实施例通过HPLC对多种手性化合物进行手性分离，用以验证以上实施例所制备苯二甲酰乙二胺衍生化β-环糊精键合硅胶的手性分离性能。
采用实施例2所制备的邻苯二甲酰乙二胺基衍生化环糊精键合手性固定相和采用实施例4所制备的间苯二甲酰乙二胺基衍生化环糊精键合手性固定和采用实施例6所制备的对苯二甲酰乙二胺基衍生化环糊精键合手性固定相用于高效液相色谱手性化合物拆分。
拆分对象：三种黄烷酮类化合物：黄烷酮(Flavanones)、2'-羟基黄烷酮(2'-Hydroxy Flavanones)、4'-羟基黄烷酮(2'-Hydroxy Flavanones)；一种氨基酸衍生物：N-苯甲酰-DL-丙氨酸(N-Benzoyl-DL-Alanine)；一种β-受体阻滞剂：阿替洛尔(Atenolol)；一个三唑类农药：己唑醇(Hexaconazole)，结构见图2。
具体过程：采用匀浆填充法填装色谱柱。以丙酮为匀浆剂，甲醇为顶替剂，于34.5MPa压力下将匀浆液填装于已清洗干净的色谱柱(150mm×4.6mm I.D.)，保持压力30min。取下填装好的色谱柱，套上色谱柱头，标明流动相方向。用水和甲醇反复冲洗色谱柱，用所用流动相平衡，待基线平稳后进样分析。标准品用甲醇溶液配成约0.5mg/mL的储备溶液，于4℃避光保存。用前经0.45μm滤膜过滤，超声脱气，直接进样分析。使用邻苯二甲酰乙二胺基衍生化环糊精键合手性固定相，死时间用1,3,5-三叔丁基苯测定。流动相使用前用G4砂芯漏斗过滤，超声脱气，流速均为0.5mL/min，进样量均为3μL。
三种黄烷酮类化合物的手性拆分：在反相色谱模式下，黄烷酮、2'-羟基黄烷酮和4'-羟基黄烷酮优化的流动相组成均为：乙腈/水(20/80,ν/ν),柱温均为25℃,检测波长分别为253nm、255nm、254nm；取得的分离度(Rs)分别为：1.62、1.56和2.17。
氨基酸衍生物N-苯甲酰-DL-丙氨酸的手性拆分：在反相色谱模式下，氨基酸衍生物N-苯甲酰-DL-丙氨酸优化的流动相组成为：甲醇/1％TEAA(30/70,ν/ν),柱温为23℃,检测波长为228nm；取得的分离度(Rs)分别为：2.26。
β-受体阻滞剂阿替洛尔的手性拆分：在极性有机溶剂模式下，β-受体阻滞剂阿替洛尔优化的流动相组成分别为：乙腈/甲醇/冰醋酸/三乙胺(ν/ν/ν/ν)＝95/5/1/1，柱温为18℃,检测波长为275nm，取得的分离度(Rs)分别为：1.54。
三唑类农药己唑醇的手性拆分：在反相色谱模式下，三唑类农药己唑醇优化的流动相组成为：甲醇/水(40/60,ν/ν)，柱温为25℃,检测波长为230nm；取得的分离度(Rs)分别为：1.21。
对黄烷酮、2'-羟基黄烷酮、4'-羟基黄烷酮、N-苯甲酰-DL-丙氨酸、阿替洛尔、己唑醇的手性分离色谱图如图3～8所示。
结果表明：本发明邻苯二甲酰乙二胺基衍生化环糊精键合手性固定相能成功地用于高效液相色谱法拆分部分黄烷酮类、氨基酸衍生物、β-受体阻滞剂和三唑类手性化合物的对映体。
以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明。凡在本发明的申请范围内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种苯二甲酰乙二胺衍生化β-环糊精键合硅胶，其特征是由以下方法制备的：
1)在保护气氛围下，取6-(乙二胺基)-β-环糊精溶解于无水N,N-二甲基甲酰胺中，而后于0～1℃条件下加入苯二甲酰氯，搅拌条件下反应4～6h，即得到6-(苯二甲酰乙二胺基)-β-环糊精溶液；该步骤中，6-(乙二胺基)-β-环糊精、苯二甲酰氯、无水N,N-二甲基甲酰胺三者的用量比为(2～2.5):1:(25～35)(mmol:mmol:mL)；
2)在保护气氛围下，于0～1℃条件下向步骤1)所得的6-(苯二甲酰乙二胺基)-β-环糊精溶液中加入3-异氰酸丙基三烷氧基硅烷，在搅拌条件下反应1～2h，而后于75～85℃条件下继续反应7～9h，即得到6-(苯二甲酰乙二胺基)-β-环糊精硅氧烷溶液；该步骤中3-异氰酸丙基三烷氧基硅烷的用量与步骤1)中无水N,N-二甲基甲酰胺的用量比为(1～1.5):(25～35)(mmol:mL)；
3)在保护气氛围下，向步骤2)所得的6-(苯二甲酰乙二胺基)-β-环糊精硅氧烷溶液中加入SBA-15，在搅拌条件下、110～120℃范围内反应10～15h，收集固体利用溶剂洗涤，即得到6-(苯二甲酰乙二胺基)-β-环糊精键合SBA-15硅胶粗产物；该步骤中SBA-15的用量与步骤1)中6-(乙二胺基)-β-环糊精的用量比为(1.2～1.8):1(g:mmol)；
4)以丙酮为溶剂，对步骤3)所得的6-(苯二甲酰乙二胺基)-β-环糊精键合SBA-15硅胶粗产物索氏提取12～20h，干燥，即得到所述苯二甲酰乙二胺衍生化β-环糊精键合硅胶。
2.根据权利要求1所述的一种苯二甲酰乙二胺衍生化β-环糊精键合硅胶，其特征在于步骤1)所述苯二甲酰氯是通过以下方法制备的：取苯二甲酰和氯化亚砜，以1:(1～4)(mmol:mL)的比例混合，在搅拌条件下、70～80℃范围内反应1～2h，而后减压蒸馏去除未反应的氯化亚砜。
3.根据权利要求1所述的一种苯二甲酰乙二胺衍生化β-环糊精键合硅胶，其特征在于所述SBA-15硅胶是有序介孔材料，其孔径为8～25nm，比表面积为400～500m2/g。
4.根据权利要求1所述的一种苯二甲酰乙二胺衍生化β-环糊精键合硅胶，其特征在于步骤2)中，3-异氰酸丙基三烷氧基硅烷是在0～1℃条件下加入步骤1)所得的6-(苯二甲酰乙二胺基)-β-环糊精溶液中的，而所述反应1～2h是在室温条件下进行的。
5.根据权利要求1所述的一种苯二甲酰乙二胺衍生化β-环糊精键合硅胶，其特征在于步骤3)中所述溶剂包括N,N-二甲基甲酰胺，丙酮或甲醇。
6.根据权利要求1所述的一种苯二甲酰乙二胺衍生化β-环糊精键合硅胶，其特征在于步骤4)中丙酮的用量与步骤3)中SBA-15的用量比为(80～120):1(mL:g)。
7.根据权利要求1所述的一种苯二甲酰乙二胺衍生化β-环糊精键合硅胶，其特征在于步骤4)中所述的干燥，是在45～55℃条件下真空干燥10～14h。
8.一种权利要求1所述苯二甲酰乙二胺衍生化β-环糊精键合硅胶作为手性固定相的用途。
9.根据权利要求8所述的用途，其特征在于所述手性固定相是液相色谱的固定相。
10.根据权利要求9所述的用途，其特征在于所述手性固定相的分离对象是黄烷酮类化合物。
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