CN109821507A - 一种用于对映异构体拆分的CTpBD@SiO2手性柱 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于对映异构体拆分的CTpBD@SiO₂手性柱。以氨丙基硅胶为核，以手性共价有机骨架材料CTpBD为壳，将CTpBD原位生长在氨丙基硅胶表面得到CTpBD@SiO₂核壳复合材料，并以所述的CTpBD@SiO₂核壳复合材料作为HPLC手性柱的固定相。本发明的核壳微球HPLC手性柱，手性识别性能优异，能拆分醇类、酚类、酮类、有机酸类、胺类等多种不同类型的对映异构体；固定相原料廉价易得，制备方法简便；该手性柱能够快速高效地分离21种对映异构体，具有高柱效、高分辨率、拆分速度快、重现性好等多种优点。

Description

一种用于对映异构体拆分的CTpBD@SiO2手性柱

技术领域

本发明属于高效液相色谱手性分离技术领域，具体是涉及一种以核壳复合材料(手性共价有机骨架材料CTpBD为壳、氨丙基硅胶为核)作为高效液相色谱固定相制备的用于对映异构体拆分的CTpBD@SiO₂手性柱。

背景技术

共价有机骨架材料(COFs)是近年来发展起来的一类新型有机多孔材料。COFs材料是由轻质元素C、H、O、N、B、Si等通过强共价键经热力学控制可逆聚合形成的一种二维或三维有序结晶多孔材料。COFs材料作为一种新型的结构高度有序的晶体多孔材料，有着许多优异的物理化学性质，如较低的骨架密度、较大的比表面积、良好的耐酸碱稳定性和热稳定性、永久的孔隙结构、在原子水平或几何结构上可预知的结构框架设计和功能性质等，如今，COFs已被广泛应用于气体储存、多相催化、药物传递、化学传感器等多种领域。

近些年来，COFs材料在分析化学领域的应用引起了人们的广泛关注，尤其是色谱分离领域。目前，已有多种COFs材料被成功制备为气相色谱、毛细管电色谱固定相，用于同系物、位置异构体，甚至是外消旋化合物的分离。实验结果都表明COFs材料是一种理想的色谱固定相。但相比COFs材料在气相色谱和毛细管电色谱方面的应用，COFs材料在高效液相色谱领域的报道则相对较少。这主要是因为传统方法制备的COFs形状不规则、颗粒大小不均一，如果直接将其填充在HPLC色谱柱中，会导致色谱峰形不理想、柱效很低、柱子背压高等缺点，严重影响HPLC的色谱分离结果。

本发明采用原位生长策略，以手性COFs材料CTpBD为壳，在氨丙基硅胶表面可控地原位生长CTpBD，合成了一种单分散的CTpBD@SiO₂核壳复合材料，并将其用作固定相制备高效液相色谱手性柱。该手性柱能快速高效地拆分多种不同类型对映异构体。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种用于对映异构体拆分的CTpBD@SiO₂高效液相色谱手性柱，实现对多种不同类型对映异构体的快速高效拆分。

本发明的目的通过以下技术方案予以实现。

除非另有说明，本发明所采用的百分数均为质量百分数。

一种用于对映异构体拆分的CTpBD@SiO₂核壳微球HPLC手性柱，其特征在于：以氨丙基硅胶为核，以手性共价有机骨架材料CTpBD为壳，将CTpBD原位生长在氨丙基硅胶表面得到CTpBD@SiO₂核壳复合材料，并以所述的CTpBD@SiO₂核壳复合材料作为HPLC手性柱的固定相。

所述的CTpBD@SiO₂核壳微球HPLC手性柱具体通过以下方法制备得到：

(1)手性CTpBD@SiO₂核壳微球复合材料的合成：N₂保护下，在圆底烧瓶中加入125mL无水1,4-二氧六环和125mL无水1,3,5-三甲苯形成二元混合溶液，再依次向其中加入2.0g硅烷化氨丙基硅胶，1.1830g CTp和0.3422g BD，冰浴中超声分散10分钟；混合物在N₂保护下，于90℃回流4小时，得到浅红棕色的沉淀物，沉淀物用无水1,4-二氧六环和无水1,3,5-三甲苯依次洗涤三次，然后在120℃下真空干燥24小时得到CTpBD@SiO₂核壳微球复合材料，干燥备用；

(2)HPLC手性柱装填：称取1.20g备用的CTpBD@SiO₂材料置于烧杯中，加入36mL体积比9:1的正己烷/异丙醇溶液配成悬浮液，将悬浮液快速倒入匀浆罐中，再以体积比9:1的正己烷/异丙醇溶液为顶替液，在45MPa的N₂压力下装柱5分钟，然后缓慢降低N₂压力至25MPa再装柱30分钟，得到所需的CTpBD@SiO₂手性柱。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)本发明的CTpBD@SiO₂手性柱，手性识别性能优异，能拆分醇类、酚类、酮类、有机酸类、胺类等多种不同类型的对映异构体；

(2)固定相原料廉价易得，制备方法简便；

(3)本发明的CTpBD@SiO₂手性柱能够快速高效地分离21种对映异构体，绝大多数对映异构体能在半小时内实现较好地拆分,且峰形较好，具有高柱效、高分辨率、拆分速度快、重现性好等多种优点。

附图说明

图1为本发明手性CTpBD@SiO₂核壳微球复合材料的扫描电镜图。

图2为21种对映异构体在CTpBD@SiO₂核壳微球手性柱(250mm×2.10mm i.d.)上拆分的液相色谱分离谱图。

图3为对映异构体1-(9-蒽基)-2,2,2-三氟乙醇在CTpBD@SiO₂核壳微球手性柱上连续5次进样的液相色谱分离谱图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明，但附图和实施例并不是对本发明技术方案的限定，所有基于本发明教导所作出的变化或等同替换均应属于本发明的保护范围。

实施例1

(1)手性CTpBD@SiO₂核壳微球复合材料的合成：N₂保护下，在500mL圆底烧瓶中加入125mL无水1,4-二氧六环和125mL无水1,3,5-三甲苯形成二元混合溶液，依次向其中加入硅烷化氨丙基硅胶(2.0g)、CTp(1.1830g，1.24mmol)、BD(0.3422g，1.86mmol)，冰浴中超声分散10分钟。混合物在氮气保护下，于90℃回流4小时，得到浅红棕色的沉淀物，沉淀物依次用无水1,4-二氧六环和1,3,5-三甲苯洗涤三次，然后在120℃下真空干燥24小时得到CTpBD@SiO₂核壳微球复合材料，干燥备用。(见图1)

(2)CTpBD@SiO₂手性柱的填充：称取1.20g备用的CTpBD@SiO₂复合材料于小烧杯中，加入36mL正己烷/异丙醇(9:1,v/v)溶液配成悬浮液，快速倒入匀浆罐中，以正己烷/异丙醇(9:1,v/v)为顶替液，在45MPa的N₂压力下装柱5分钟，然后缓慢降低N₂压力至25MPa再装柱30分钟，得到CTpBD@SiO₂手性柱。

用得到的CTpBD@SiO₂手性柱对多种不同类型的对映异构体进行色谱拆分实验。

具体实施步骤：对映异构体用色谱纯的正己烷/异丙醇(9:1,v/v)溶解作为手性样品。配制一系列正己烷/异丙醇(9:1,99:1,8:2,7:3,v/v)作为流动相，正己烷和异丙醇在配制流动相前分别用0.45μm有机滤膜过滤并超声脱气处理；流速为0.10mL/min；柱温为25℃；检测波长为254nm。

实验发现有21种对映异构体在该CTpBD@SiO₂手性柱上能够得到较好的拆分，拆分结果见表1。表中以保留因子(k)、分离因子(α)、分离度(Rs)作为该CTpBD@SiO₂手性柱的色谱拆分性能评价参数。

图2是21种对映异构体在CTpBD@SiO₂核壳微球手性柱(250mm×2.10mm i.d.)上拆分的液相色谱分离谱图。它们分别是：1,1′-联-2-萘酚、1,2-二苯乙醇酮、盐酸普萘洛尔、吡喹酮、华法林、扁桃酸、氟比洛芬、奥美拉唑、1-(9-蒽基)-2,2,2-三氟乙醇、1,2-二苯基乙二醇、二氢黄酮、马来酸氯苯那敏、沙丁胺醇、联糠醛、氨氯地平、2-氨基-1-丁醇、1-苯基乙醇、布洛芬、盐酸克伦特罗、1-(4-氯)苯基乙醇、特罗格尓碱。由图2可知本发明的CTpBD@SiO₂手性柱对以上21种对映异构体有较好的拆分能力。

表1 21种对映异构体在CTpBD@SiO₂手性色谱柱上的拆分情况

由表1和图2可知，该CTpBD@SiO₂核壳微球手性柱对多种不同类型的对映异构体表现出了较好的手性识别能力，包括醇类化合物、酮类化合物、有机酸类化合物和胺类化合物等。

实施例2

为了考察本发明CTpBD@SiO₂手性柱的重现性，在流速为0.10mL/min，检测波长为254nm，柱温为25℃，以正己烷/异丙醇(9:1,v/v)为流动相的色谱条件下，对1-(9-蒽基)-2,2,2-三氟乙醇重复进样五次，每次的进样量都是10μL。重复进样五次，1-(9-蒽基)-2,2,2-三氟乙醇的保留时间和峰面积未发生明显的改变，重复进样五次的分离谱图如图3所示。表明本发明的CTpBD@SiO₂手性柱具有良好的重现性。

Claims (2)

1.一种用于对映异构体拆分的CTpBD@SiO₂核壳微球HPLC手性柱，其特征在于：以氨丙基硅胶为核，以手性共价有机骨架材料CTpBD为壳，将CTpBD原位生长在氨丙基硅胶表面得到CTpBD@SiO₂核壳复合材料，并以所述的CTpBD@SiO₂核壳复合材料作为HPLC手性柱的固定相。

2.根据权利要求1所述的CTpBD@SiO₂核壳微球HPLC手性柱，其特征在于：该手性柱具体通过以下方法制备得到：

(1)手性CTpBD@SiO₂核壳微球复合材料的合成：N₂保护下，在圆底烧瓶中加入125mL无水1,4-二氧六环和125mL无水1,3,5-三甲苯形成二元混合溶液，再依次向其中加入2.0g硅烷化氨丙基硅胶，1.1830g CTp和0.3422g BD，冰浴中超声分散10分钟；混合物在N₂保护下，于90℃回流4小时，得到浅红棕色的沉淀物，沉淀物用无水1,4-二氧六环和无水1,3,5-三甲苯依次洗涤三次，然后在120℃下真空干燥24小时得到CTpBD@SiO₂核壳微球复合材料，干燥备用；

(2)HPLC手性柱装填：称取1.20g备用的CTpBD@SiO₂材料置于烧杯中，加入36mL体积比9:1的正己烷/异丙醇溶液配成悬浮液，将悬浮液快速倒入匀浆罐中，再以体积比9:1的正己烷/异丙醇溶液为顶替液，在45MPa的N₂压力下装柱5分钟，然后缓慢降低N₂压力至25MPa再装柱30分钟，得到所需的CTpBD@SiO₂手性柱。