CS243336B1 - Způsob přípravy silikagelu s chemicky vázanou epoxidovou skupinou - Google Patents
Způsob přípravy silikagelu s chemicky vázanou epoxidovou skupinou Download PDFInfo
- Publication number
- CS243336B1 CS243336B1 CS851042A CS104285A CS243336B1 CS 243336 B1 CS243336 B1 CS 243336B1 CS 851042 A CS851042 A CS 851042A CS 104285 A CS104285 A CS 104285A CS 243336 B1 CS243336 B1 CS 243336B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- silica gel
- groups
- solution
- sorbent
- epoxy group
- Prior art date
Links
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 40
- 125000003700 epoxy group Chemical group 0.000 title claims abstract description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 claims abstract description 23
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 23
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- BPSIOYPQMFLKFR-UHFFFAOYSA-N trimethoxy-[3-(oxiran-2-ylmethoxy)propyl]silane Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCOCC1CO1 BPSIOYPQMFLKFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 12
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 claims description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims 1
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 abstract description 8
- 150000002118 epoxides Chemical group 0.000 abstract description 5
- -1 3-glycidyloxypropyl group Chemical group 0.000 abstract description 4
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 abstract description 4
- 239000003446 ligand Substances 0.000 abstract description 4
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 abstract description 3
- 238000005227 gel permeation chromatography Methods 0.000 abstract description 3
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 abstract description 3
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 abstract description 3
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 abstract description 3
- 238000001042 affinity chromatography Methods 0.000 abstract description 2
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 abstract description 2
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 abstract description 2
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 7
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 6
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 6
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 5
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 5
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 4
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 3
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 description 3
- 150000004756 silanes Chemical class 0.000 description 3
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 2
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 2
- 150000002009 diols Chemical class 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000004448 titration Methods 0.000 description 2
- RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 1,4-Dioxane Chemical compound C1COCCO1 RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910018540 Si C Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 1
- IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N hcl hcl Chemical compound Cl.Cl IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N perchloric acid Chemical compound OCl(=O)(=O)=O VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- WGYKZJWCGVVSQN-UHFFFAOYSA-N propylamine Chemical group CCCN WGYKZJWCGVVSQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 125000005372 silanol group Chemical group 0.000 description 1
- 150000004819 silanols Chemical class 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 1
- HWCKGOZZJDHMNC-UHFFFAOYSA-M tetraethylammonium bromide Chemical compound [Br-].CC[N+](CC)(CC)CC HWCKGOZZJDHMNC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Silicon Polymers (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Abstract
Způsob přípravy silikagelového sorbentu,
jehož povrch je modifikován chemicky
vázanou 3-glycidyloxypropylovou skupi-'
nou, při kterém se na silikagel působí
ve vodném prostředí po zvolenou dobu 1,5
až 20% roztokem 3-glycidyloxypropyl/trialkoxy/silanu,
s výhodou 3-glycidyloxypropyltrimethoxysilanu,
při teplotě v rozmezí
15 až 45 °C, s výhodou při 25 °C,
a pH roztoku sílánu se upraví na hodnoty
v rozmezí 7 až 9,5.
Tímto způsobem připravený sorbent
má podstatně vyšší obsah epoxidových skupin
vztažený na l g oxidu siřičitého
/SÍO2/, než se dosahuje dosud známými
postupy» to má značný význam zejména při
vazbě ligandů pro afinitní ohromatografii,
kde je třeba co nejvyšší pokrytí funkčními
skupinami. Hydrolýzou epoxidového kruhu
vznikne ze silikagelu, připraveného podle
vynálezu s vysokým obsahem epoxidových
skupin, sorbent pokrytý hydroxylovými skupinami»
vzhledem k podstatně vyššímu obsahu
hydroxylovýoh skupin se ve srovnání
s dosud známými polyhydroxylovanými silikagely
podstatně sníží sorpční efekty při
gelové permeační ohromatografii bílkovin
ve vodných prostředích.
Description
Vynález se týká způsobu přípravy a,, íkagelového sorbentu s chemicky vázanou epoxidovou skupinou.
Mikropartikulární silikagelové sorbenty modifikované řadou různých funkčních skupin nalezly v posxední době velmi široké použití, jak při moderní vysokotlaké kapalinové chromatografii, tak i při u -vé chromatografii. Při jejich přípravě se vychází většinou z vhodného trihalogen- nebo rrialkoxysilanu, který nese příslušnou funkční skupinu a reaguje se se silikagelem ze tvorby stabilní Si-O-Si-C vazby.
Možnost vazby funkční skupiny je tedy víceméně dána možností přípravy výchozího silanu.
Ze skupiny silanů, které jsou k dispozici, mají specifické postavení 3-aminopropyl/triethoxy/silan, který umožňuje zavést na povrch silikagelu reaktivní primární aminoskupinu a zvláště 3-glycidyloxypropyltrimethoxysilan, kterým se zavede na povrch silikagelu reaktivní epoxidový kruh.
V obou případech vzniknou reakcí se silikagelem materiály, které dovolují přípravu sorhentň, například pro afinitní chromatografii, reakcemi aminové nebo epoxidové skupiny s vhodnými látkami Λ které obsahují jednak funkční skupinu požadovanou z hlediska chromatografického, jednak skupinu, která reaguje s primární aminoskupinou nebo se skupinou epoxidovou. Tím se dosáhne daleko větší variability χ možnostech vazby funkčních skupin.
Silikagel s visící epoxidovou skupinou je kromě možnosti chemické vazby různých ligandů významný i proto, že hydrolýzou epoxidového kruhu za vzniku diolu lze dospět k hydrofilnímu materiálu nesoucímu vázané hydroxylové skupiny, který nalezl široké použití při analytické i preparativní vysokotlaké gelové chromatografii bílkovin ve vodných prostředcích.
Zavedením hydrofilních organických hydroxylových skupin na povrch sorbentu se do značné míry potlačí negativní vlivy silanolových skupin základní silikagelové matrice, takže přestane docházet k silné adsorpci, která je pro nemodifikovaný silikagel typická. Je patrné, že zde bude záležet na kvalitě pokrytí silikagelu; čím rovnoměrnější bude pokrytí povrchu, tím lépe budou reziduální silanoly stíněny, a tím lepší budou vlastnosti výsledného materiálu při chromatografii.
Dosud známé způsoby přípravy silikagelu s chemicky vázanou epoxidovou skupinou jsou založeny buá na reakci 3-glycidyloxypropyltrimethoxysilynu se silikagelem při teplotě, bodu varu bezvodého prostředí /toluen/ nebo na reakci silikagelu s tímto silanem ve vodném prostředí při teplotě kolem 90 °C při pH roztoku upraveném na hodnotu cca 5. Druhý postup dává většinou poněkud vyšší obsahy epoxidových skupin; maximální hodnoty jsou v těchto případech 0,5 až 0,6 mmol/g kysličníku křemičitého /SiO^/.»Tó jsou stále hodnoty dosti nízké /pro srovnání uveáme, že při vazbě primární aminoskup’iny lze'·dospět k hodnotám přes 1 mmol/g kysličníku křemičitého /SiOj//.
Vzhledem k tomu, že vazba ligandu, jako polymeranalogioká reakce, pak neproběhne většinou s vysokou konversi, je výsledné vázané množství ligandu často menší, než je žádoucí.
Tato nevýhoda dosud známých materiálů s visící epoxidovou skupinou se přenese i do obchodních produktů s polyhydroxylovaným povrchem /typu diolu/, které vykazují stále ještě značné reziduální sorpce bílkovin při gelové permeační chromatografii ve vodném prostředí.
Podle vynálezu tyto nedostatky odstraňuje způsob přípravy silikagelu s chemicky vázanou epoxidovou skupinou ve vodném prostředí, jehož podstata spočívá v tom, že se na silikagel působí 2,5 až 20% roztokem S-glycidyloxypropyl/ťřiálkoXy/silanu, s výhodou 3-glyoidyloxypropyltrimethoxysilanu, při teplotě 15 až 40 °C, s výíiodóu piíL. 25 °c, a pH roztoku silanu se upraví na hodnoty v rozmezí 7 až 9,5.
Výhodné je, jestliže se reakce provádí ve vakuu tak, abý vznikající alkohol při zvolené teplotě oddestilovával.
Výchozí silikagely jsou běžně dostupné, 'pro reakci podle vynálezu lze použít kterýkoli z produktů určených pro kapalinovou, zejména vysokotlakou chromatografii, přičemž rozměry a tvar částic nijak nerozhodují.
S výhodou lze vycházet ze silikagelu podle čs. autorských osvědčení č. 179184 nebo č. 200997. 3-glvcidyloxypropyl/alkoxy/silany jako například 3-glycidyloxypropyltrimethoxysilan jsou komerčně dostupné.
Pro úpravu pH reakce se zpravidla použije zředěný roztok hydroxydu draselného /KOH/ nebo hydroxydu sodného /NaOH/ ve vodě. Vhodným prostředím je zpravidla roztok příslušného silanu ve vodě s upraveným pH;. lze však přidat i organická rozpouštědla mísitelná s vodou v množství, které nesráží rozpuštěný silan. Pro reakci se výsledný sorbent promyje, aby se odstranily zbytky nezreagovaného silanu a suší se při zvýšené teplotě.
Dále uvedené příklady charakterizují předmět vynálezu, aniž by jej omezovaly.
Příklad 1 g silikagelu s měrným povrchem 450 m /g a měrným objemem póru 1,8 ml/g o střední velikosti částic 10 um se aktivuje varem v 10% kyselině chlorovodíkové /HCl/ po dobu 30 minut. Po promytí destilovanou vodou se silikagel suší po dobu 20 h při 150 °C. Tento silikagel se vnese do vodného roztoku 3-glycidyloxypropyltrimethoxysilanu, který se připraví tak, že ke 300 ml destilované vody se přidá 15 ml 3-glycldyloxypropyltrimethoxysilanu a současně se přikapává 0,1 N roztok hydroxidu draselného /KOH/; pH se přitom kontroluje pH-metrem tak, aby výsledný roztok silanu měl pH - 7,5.
Směs se ponechá reagovat při laboratorní teplotě 2 h. Po ukončení reakce se modifikovaný silikagel odsaje, promyje 3 x destilovanou vodou, 3 x l,4-dioxanem, 3 x éterem a suší 3 hod při 85 °C.
Výsledný 3-glycidyloxypropylovaný silikagel obsahoval 7,1 % uhlíku a 1,31 % vodíku; titračně stanovený obsah epoxidových skupin /titrací 0,1 N kyselinou chloristou /HCIO^/ v přítomnosti tetraethylamoniumbromidu v prostředí bezvodé kyseliny octové na krystalovou violeť/ byl 0,91 mmol/g oxidu křemičitého /SiO2/.
Příklad 2
Postup shodný s příkladem 1 s tím rozdílem , že v baňce s reakční směsí bylo vodní vývěvou s manostatem udržováno vakuum 9,6 kPa.
Výsledný produkt obsahoval 7,45 % uhlíku a 1,42 % vodíku; obsah epoxidových skupin byl 0,96 mmol/g oxidu křemičitého /SiOj/.
Příklad 3
Postupovalo se shodně s příkladem 1 s tím rozdílem, že pH roztoku 3-glycidyloxypropyltrimethoxysilanu bylo nastaveno na hodnotu 9,0 a doba reakce byla 10 hodin.
Výsledný produkt obsahoval 8,31 % uhlíku a 1,51 % vodíku a měl obsah epoxidů 0,98 mmol/g oxidu křemičitého /SiO2/.
Příklad 4
Postupovalo se shodně s příkladem 1 s tím rozdílem, že pH roztoku 3-glycidyloxypropyltrimethoxysilanu bylo nastaveno na hodnotu 8,5 a doba reakce byla 96 hodin.
Výsledný produkt měl obsah epoxidových skupin 1,06 mmol/g oxidu křemičitého a obsahoval 9,95 % uhlíku a 1,81 % vodíku.
Příklad 5
Při práci se postupovalo shodně s příkladem 4 s tím rozdílem, že doba reakce byla 192 hodin. Výsledný produkt obsahoval 10,81 % uhlíku a 1,93 % vodíku a 1,16 mmol epoxidů na na 1 g oxidu křemičitého /S10.,/.
Příklad 6
Postup byl shodný s příkladem 4 s tím rozdílem, že doba reakce byla 288 hodin. Výsledný produkt obsahoval 17,38 % uhlíku, 2,84 % vodíku a 1,67 mmol epoxidů na 1 g oxidu křemičitého /SiO2/.
Claims (2)
- PŘEDMfiT VYNÁLEZU:1. Způsob přípravy silikagelu s chemicky vázanou epoxidovou skupinou ve vodném prostředí, vyznačený tím, že se na silikagel působí 1,5 až 20% roztokem 3-glyoidyloxypropyltri/alkoxy/silanu, například 3-glycidyloxypropyltrimethoxysilanu, při teplotě 15 až 45 °c, například při 25 °C, a pH roztoku silanu se upraví na hodnoty v rozmezí 7 až 9,5.
- 2. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že se reakce provádí ve vakuu tak, aby vznikající alkohol při zvolené teplotě oddestilovával.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS851042A CS243336B1 (cs) | 1985-02-14 | 1985-02-14 | Způsob přípravy silikagelu s chemicky vázanou epoxidovou skupinou |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS851042A CS243336B1 (cs) | 1985-02-14 | 1985-02-14 | Způsob přípravy silikagelu s chemicky vázanou epoxidovou skupinou |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS104285A1 CS104285A1 (en) | 1985-08-15 |
| CS243336B1 true CS243336B1 (cs) | 1986-06-12 |
Family
ID=5343794
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS851042A CS243336B1 (cs) | 1985-02-14 | 1985-02-14 | Způsob přípravy silikagelu s chemicky vázanou epoxidovou skupinou |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS243336B1 (cs) |
-
1985
- 1985-02-14 CS CS851042A patent/CS243336B1/cs unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CS104285A1 (en) | 1985-08-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4298500A (en) | Mixed phase chromatographic compositions | |
| US4847159A (en) | Substrates coated with organo-silanes that are sterically-protected | |
| JP4820401B2 (ja) | 表面から有機基を取り除いた多孔質混成物粒子 | |
| US4746572A (en) | Structures surface modified with bidentate silanes | |
| JPS6158811A (ja) | 金属酸化物で安定化したクロマトグラフイー充てん材 | |
| JP4904161B2 (ja) | 基材結合用の極性シラン及び結合された基材のクロマトグラフィーにおける使用 | |
| JPS62235207A (ja) | アシル化ポリエチレンイミン結合相シリカ生成物のスルホン酸誘導体類 | |
| CA2477782C (en) | Polar silanes and their use on silica supports | |
| EP0425104B1 (en) | Column packing material | |
| US7534352B2 (en) | Reversed endcapping and bonding of chromatographic stationary phases using hydrosilanes | |
| JPS6330311A (ja) | 変性シリカ及びその製法 | |
| EP0161058B1 (en) | Dual surface materials | |
| Cestari et al. | Cations Chemisorbed in Aqueous and Non-Aqueous Solvents | |
| JPH04212058A (ja) | 液体クロマトグラフィー用充填剤の製造方法 | |
| US5948531A (en) | Propylene-bridged bidentate silanes | |
| JPS60252489A (ja) | 液体クロマトグラフイー用化学結合型充填剤及びその製法 | |
| WO1997020216A1 (en) | Organically modified inorganic oxides using silane-modified inorganic oxides | |
| CS243336B1 (cs) | Způsob přípravy silikagelu s chemicky vázanou epoxidovou skupinou | |
| JPH0949829A (ja) | クロマトグラフィー用充填剤の製造方法 | |
| JPS59195153A (ja) | 多孔性担体の製造方法 | |
| CN113058558B (zh) | 一种硅胶基质hplc填料的制备方法 | |
| JPH038511B2 (cs) | ||
| JPS63218249A (ja) | 光学分割用充填剤およびその製法 | |
| CN119951460A (zh) | 一种官能化二氧化硅吸附材料及其制备方法和应用 | |
| JPH0122901B2 (cs) |