CS257525B1 - Inorganic materials modified by chemically bound complexone moieties - Google Patents

Inorganic materials modified by chemically bound complexone moieties Download PDF

Info

Publication number
CS257525B1
CS257525B1 CS86248A CS24886A CS257525B1 CS 257525 B1 CS257525 B1 CS 257525B1 CS 86248 A CS86248 A CS 86248A CS 24886 A CS24886 A CS 24886A CS 257525 B1 CS257525 B1 CS 257525B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
complexone
hococh
cooh
inorganic materials
nhcoch
Prior art date
Application number
CS86248A
Other languages
Czech (cs)
Other versions
CS24886A1 (en
Inventor
Bedrich Porsch
Jaroslav Kahovec
Original Assignee
Bedrich Porsch
Jaroslav Kahovec
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bedrich Porsch, Jaroslav Kahovec filed Critical Bedrich Porsch
Priority to CS86248A priority Critical patent/CS257525B1/en
Priority to US06/929,590 priority patent/US4835269A/en
Priority to CA000522615A priority patent/CA1259312A/en
Priority to GB08626802A priority patent/GB2183238A/en
Priority to DE19863638482 priority patent/DE3638482A1/en
Publication of CS24886A1 publication Critical patent/CS24886A1/en
Publication of CS257525B1 publication Critical patent/CS257525B1/en

Links

Landscapes

  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)

Abstract

Jsou popsány anorganické materiály s povrchem modifikovaným chemicky vázanými komplexonovými seskupeními, vyznačené tím, že sestávají z anorganického porézního nebo neporézniho materiálu vybraného ze skupiny sestávající z kysličníku křemičitého, kysličníku hlinitého, kysličníku titaničitého a skla, jejichž povrch je modifikován chemicky vázanými komplexonovými seskupeními obecného vzorce I a IX -Si-CH,CH,CH,NHCOCH, CH..COOH CH COOH I 2 2 2 2 I 2 / 2 (CH,CH,N)—CH-CH-N (I) / 2 2 n 2 2 v hococh2 xh2cooh I . -Si-CH.,CH_CH^NIICCCřI i 2 2 2 N(CH„CH„N)-CH,CH,N 2 2 n 2 2 HOCOCH CH2CONHCH2-CH2-CH2-Si- 'CH2COOH (II) / / kde η = 1 nebo 0. Podstata přípravy materiálů spočívá v reakci výše uvedeného anorganického porézního nebo neporézniho materiálu s organokřemičitými činidly obecného vzorce III a IV (EO)3sích2ch2ch2nhcoch; < > HOCOCH. (RO) 3SiCH2CH2CH2NHCOCH. HOCOCH. N (CH.,CHnN|—OLOLN Z Z Jl Z Z ■\ / N(CH2CH2N^CH2CH2N (III) C^OONHC^O^a^Si(OR) 3 (IV) kde R = methyl, ethyl a n = 0 nebo 1.Inorganic materials with a surface modified by chemically bound complexone groups are described, characterized in that they consist of an inorganic porous or non-porous material selected from the group consisting of silica, alumina, titania and glass, the surface of which is modified by chemically bound complexone groups of the general formula I and IX -Si-CH,CH,CH,NHCOCH, CH..COOH CH COOH I 2 2 2 2 I 2 / 2 (CH,CH,N)—CH-CH-N (I) / 2 2 n 2 2 v hococh2 xh2cooh I . -Si-CH.,CH_CH^NIICCCřI i 2 2 2 N(CH„CH„N)-CH,CH,N 2 2 n 2 2 HOCOCH CH2CONHCH2-CH2-CH2-Si- 'CH2COOH (II) / / where η = 1 or 0. The essence of the preparation of the materials lies in the reaction of the above inorganic porous or non-porous material with organosilicon agents of the general formula III and IV (EO)3sích2ch2ch2nhcoch; < > HOCOCH. (RO) 3SiCH2CH2CH2NHCOCH. HOCOCH. N (CH.,CHnN|—OLOLN Z Z Jl Z Z ■\ / N(CH2CH2N^CH2CH2N (III) C^OONHC^O^a^Si(OR) 3 (IV) where R = methyl, ethyl and n = 0 or 1.

Description

Vynález se týká anorganických materiálů modifikovaných komplexonovým seskupením, které je k jejich povrchu vázáno chemickou vazbou,The present invention relates to inorganic materials modified by a complexone moiety which is bound to their surface by chemical bonding,

V technických oborech, jako je kapalinová chromátografie, immobilizace enzymů, heterogenní katalýza, příprava plněných polymerů nebo laminátů, se uplatňují anorganické materiály,· jako silíkagel, porézní sklo, alumina, oxid titaničitý modifikované organokřemičitými sloučeninami, které na jejich povrch zavádějí různé organické funkční skupiny (viz například K.K. Unger: Porous Silica, Elsevier, New York 1979) .Inorganic materials such as silica gel, porous glass, alumina, titanium dioxide modified with organosilicon compounds, which introduce various organic functional groups on their surface, are used in technical fields such as liquid chromatography, immobilization of enzymes, heterogeneous catalysis, preparation of filled polymers or laminates. (see, for example, KK Unger: Porous Silica, Elsevier, New York 1979).

V této široké paletě materiálů dosud chybí anorganické materiály modifikované komplexonovým seskupením na bázi efchylendiamintetraoctové kyseliny (EDTA) nebo diethylentriaminpentaoctové kyseliny (DTPA). Je tomu tak proto, že dosud nebyla známa vhodná alkoxysilylem (nebo chlorsilylem) modifikovaná komplexonová sloučenina, která by snadnou přípravu takových materiálů umožnila.This wide range of materials still lacks inorganic materials modified by the complexone group based on ephenylenediaminetetraacetic acid (EDTA) or diethylenetriaminepentaacetic acid (DTPA). This is because, to date, a suitable alkoxysilyl (or chlorosilyl) modified complexone compound has not been known which would allow the easy preparation of such materials.

Jsou známy anorganické materiály s chelatujícím seskupením ethylendiaminového nebo 8-hydrochinolinového typu, protože k jejich přípravě existují dostupné alkoxysilany nesoucí příslušné skupiny (Pleuddemann E.P.: Silane Coupling Agents, Plenům Press, New York, 1980). Jejich hlavním nedostatkem je nízká chelatující schopnost ve srovnání s EDTA nebo DTPA. Ani příprava anorganických materiálů s chelatujícími skupinami EDTA, resp. DTPA-modifikací komerčně dostupnými silany, jako je 3-aminopropyltriethoxysilan nebo 3-glycidyloxypropyltrimethoxysilan a následnou polymeranalogickou reakcí s vhodným derivátem EDTA, resp. DTPA - nebyla dosud popsána.Inorganic materials with a chelating group of ethylenediamine or 8-hydroquinoline type are known because available alkoxysilanes bearing the appropriate groups exist for their preparation (Pleuddemann E.P .: Silane Coupling Agents, Plenum Press, New York, 1980). Their main drawback is low chelating ability compared to EDTA or DTPA. Neither the preparation of inorganic materials with chelating groups EDTA, respectively. DTPA-modification with commercially available silanes such as 3-aminopropyltriethoxysilane or 3-glycidyloxypropyltrimethoxysilane followed by polymer-analogous reaction with a suitable EDTA derivative, respectively. DTPA - not yet described.

Zjistili jsme, že tímto postupem se nedospěje k dobrým výsledkům, protože polymeranalogická reakce je zdlouhavá, neprobíhá kvantitativně, výsledný povrch je z hlediska interakcí vždy značně heterogenní a dosahuje se pouze nízkých chelatačních kapacit. Na druhé straně existují polymerní komplexony, které nesou seskupení EDTA nebo DTPA (viz například čs. AO č. 211 634).We have found that this procedure does not produce good results because the polymeranalogical reaction is lengthy, does not proceed quantitatively, the resulting surface is always very heterogeneous in terms of interactions and only low chelating capacities are achieved. On the other hand, there are polymeric complexones that carry EDTA or DTPA moieties (see, for example, U.S. Patent No. 211,634).

Obecnou nevýhodou těchto materiálů je, že botnají a některé obsahují funkční skupiny i ve hmotě, ne pouze na povrchu. Důsledkem je kromě malé mechanické stability i pomalé ustavování rovnováhy při chelataci kationtů.A general disadvantage of these materials is that they swell and some contain functional groups in the mass, not just on the surface. As a result, in addition to poor mechanical stability, a slow equilibrium in cation chelation is also achieved.

Tyto nedostatky řeší anorganické materiály podle vynálezu. Podstatou vynálezu jsou anorganické materiály s povrchem modifikovaným chemicky vázanými komplexonovými seskupeními vyznačené tím, že sestávají z anorganického porézního nebo neporézního materiálu vybraného ze skupiny sestávající z kysličníku křemičitého, kysličníku hlinitého, kysličníku titaničitého a skla, jejichž povrch je modifikován chemicky vázanými komplexonovými seskupeními obecného vzorce I a IIThese disadvantages are solved by the inorganic materials according to the invention. The present invention provides inorganic materials having a surface modified by chemically bonded complexone groups characterized in that they consist of an inorganic porous or non-porous material selected from the group consisting of silica, alumina, titanium dioxide and glass, the surface of which is modified by chemically bonded complexone groups of formula and II

HOCOCHn HOCOCH n

N (CHnCHnN-)—CHOCHON< 2 2 n 2 2 (I)N (CH n CH n N -) - CH O CH O N <2 2 n 2 2 (I)

-sí-ch2ch2ch2nhcoch2 -s-ch 2 ch 2 ch 2 nhcoch 2

HOCOCHn (CHoCHnN)—CHnCHoNK 2 2 n 4 2 (II) kde η = 1 nebo 0.HOCOCH n (CH o CH n N) —CH n CH o N K 2 2 n 4 2 (II) where η = 1 or 0.

Podstata přípravy materiálů podle vynálezu spočívá v reakci anorganického porézního nebo neporézního materiálu, vybraného ze skupiny sestávající z kysličníku křemičitého, kysličníku hlinitého, kysličníku titaničitého nebo skla, s organokřemičitými činidly obecného vzorce III a IV (RO)3SÍCH2CH2CH2NHCOCH2 Summary preparation of materials according to the invention comprises reacting the inorganic porous or non-porous material selected from the group consisting of silica, alumina, titanium dioxide or glass, with organosilicon compounds of general Formula III and IV (RO) 3 sich 2 CH 2 CH 2 NHCOCH 2

HOCOCH, 'N(CH.CHoN·)-CH.CH.jN oHOCOCH, 'N (CH.CH o N ·) -CH.CH.jN o

2 n 2 2 \ / (III) (RO)3SiCH2CH2CH2NHCOCH2 2 n 2 2 / (III) (RO) 3 SiCH 2 CH 2 CH 2 NHCOCH 2

CH,COOH ,CH9CONHCH2CH2CH2SÍ(OR)CH, COOH, CH 9 CONHCH 2 CH 2 CH 2 Si (OR)

N(CH2CH2N)-CH2CH2N (IV)N (CH 2 CH 2 N) -CH 2 CH 2 N (IV)

HOCOCH kde R = methyl, ethyl a n = 0 nebo 1.HOCOCH where R = methyl, ethyl and n = 0 or 1.

Tyto materiály jsou snadno připravitelné v jediné operaci (s následnou hydrolýzou), přičemž na povrchu jsou pevnou chemickou vazbou vázána pouze seskupení I a II. Organokřemičitá činidla III a IV nutná k přípravě materiálů podle vynálezu lze snadno vyrobit podle čs. AO 256 456 reakcí 3-trialkoxysilylpropylaminu s dianhydridy komplexů v bezvodém prostředí.These materials are easy to prepare in a single operation (followed by hydrolysis), with only groupings I and II bound to the surface by a solid chemical bond. The organosilicon reagents III and IV required for the preparation of the materials of the invention can be readily prepared according to U.S. Pat. AO 256 456 by reaction of 3-trialkoxysilylpropylamine with complex dianhydrides in anhydrous medium.

Potřebné anorganické materiály jsou běžně dostupné a jejich volba se řídí požadavky aplikace. Například pro kapalinovou chromatografii jsou vhodné silikagely o střední velikosti částic 3 až 50 /nn o specifickém povrchu 5 až 600 m/g.The necessary inorganic materials are commercially available and their choice depends on the application requirements. For example, silica gel with an average particle size of 3 to 50 µm and a specific surface area of 5 to 600 m / g is suitable for liquid chromatography.

Reakce mezi nosičem a organokřemičitým činidlem probíhá· mezi hydroxylovými skupinami nosiče a skupinou alkoxylovou, resp. hydroxylovou (vzniklou hydrolýzou) činidel III, event. IV. V případě n = 0 tedy:The reaction between the carrier and the organosilicon reagent takes place between the hydroxyl groups of the carrier and the alkoxy group, respectively. hydroxyl (formed by hydrolysis) of reagents III, optionally. IV. Thus, in the case of n = 0:

g-OH + III -> >j-O-Si-(CH2) jNHCOCH,g-OH + III ->> 10-Si- (CH 2 ) j NHCOCH,

CH.CO \ «2° ;NCHoCHnN .0 2 2 \ / '-O-Si-(CH-),NHCOCH- .CH.COOII , . i 3 í 1 ^nch2ch2n^CH.CO \ «2 ° NCH of CH 2 N 2 .0 N \ / ' -O-Si- (CH -) NHCOCH- .CH.COOII,. 3 3 1 ^ nch 2 ch 2 n.

HOCOCH2'/ ^'CH2COOHHOCOCH 2 ' / 1' CH 2 COOH

OHOH

OH + IV -OHOH + IV - OH

-OH °\ X X(CH,).-OH ° X X (CH 2).

HOCOCHn HOCOCH n

NCH-OkN^ Z z \ ^Si-OCHnCONH(CH2)|NCH-OkN 2 Z from Si-OCH n CONH (CH 2 ) |

Tím se vytvoří pevná chemická vazba k povrchu nosiče a povrch obsahuje seskupení I a II.This creates a strong chemical bond to the surface of the carrier and the surface comprises groupings I and II.

Reakci lze provádět v polárních rozpouštědlech jako jsou alkoholy, dimethylformamid, pyridin, voda při teplotách od 15 °C do teploty varu příslušného rozpouštědla. Po reakci je výhodné promýt modifikované materiály rozpouštědly odstraňujícími přebytek činidel a výsledný materiál sušit.The reaction can be carried out in polar solvents such as alcohols, dimethylformamide, pyridine, water at temperatures from 15 ° C to the boiling point of the solvent. After the reaction, it is preferable to wash the modified materials with solvents to remove excess reagents and to dry the resulting material.

Dále uvedené příklady charakterizují látky podle vynálezu, aniž jej omezují.The following examples characterize the compounds of the invention without limiting it.

Příklad 1Example 1

Do roztoku směsi silanů III a IV (R ... ethyl, n = 0? 15 g) v methanolu (300 ml) se vnese 2 g silikagelu o velikosti částic 10 >um, měrný povrch 450 m /g. Směs se ponechá reagovat za občasného míchání při teplotě místnosti 240 hodin. Výsledný produkt se po odsátí promyje methanolem, vodou, methanolem a suší 3 hodiny při 85 °C.To a solution of a mixture of silanes III and IV (R ... ethyl, n = 0? 15 g) in methanol (300 mL) was added 2 g of silica gel having a particle size of 10 µm, a specific surface area of 450 m / g. The mixture was allowed to react with stirring at room temperature for 240 hours. The resulting product is suction washed with methanol, water, methanol and dried at 85 ° C for 3 hours.

Výměnná kapacita: 0,63 mmol Cu++/g.Exchange capacity: 0.63 mmol Cu ++ / g.

Příklad 2Example 2

Směs silanů jako v příkladu 1 (13 g) se rozpustí ve 300 ml destilované vody při 45 °C a vnese se silikagel (13 g, shodný s příkladem 1). Směs se zahřívá 8 hodin na 80 °C. Produkt se odsaje, promyje vodou, methanolem a suší 3 hodiny při 85 °C.The silane mixture as in Example 1 (13 g) was dissolved in 300 ml of distilled water at 45 ° C and silica gel (13 g, identical to Example 1) was added. The mixture was heated at 80 ° C for 8 hours. The product was filtered off with suction, washed with water, methanol and dried at 85 ° C for 3 hours.

Výměnná kapacita: 0,51 mmol Cu++/g.Exchange capacity: 0.51 mmol Cu ++ / g.

Příklad3Example3

Jako v příkladu 1 s tím, že místo silikagelu se použije porézní sklo.As in Example 1 except that porous glass is used instead of silica gel.

Příklad 4Example 4

Jako v příkladu 2 s tím, že místo silikagelu se použije kysličník hlinitý.As in Example 2, except that alumina was used instead of silica gel.

Příklad 5Example 5

Jako v přikladu 1 s tím, že místo silikagelu se použije kysličník titaničitý.As in Example 1, except that titanium dioxide was used instead of silica gel.

Claims (2)

1. Anorganické materiály modifikované chemicky vázanými komplexonovými seskupeními vyzná čený tím, že sestávají z anorganického porézního nebo neporézního materiálu vybraného ze skupiny sestávající z kysličníku křemičitého, kysličníku hlinitého, kysličníku titaničitého a skla, jejichž povrch je modifikován chemicky vázanými komplexonovými seskupeními obecného vzorce I a II1. Inorganic materials modified by chemically bonded complexone groupings, characterized in that they consist of inorganic porous or non-porous material selected from the group consisting of silica, alumina, titanium dioxide and glass, the surface of which is modified by chemically bonded complexone groups of formulas I and II -Si-CH2-CH2-CH2NHCOCH2 -Si-CH 2 -CH 2 -CH 2 NHCOCH 2 HOCOCH„ ch2cooh ch2cooh (I)HOCOCH ch 2 cooh ch 2 cooh (I) IAND -Si-Si -CH2CH2CH2NHCOCH2 -CH 2 CH 2 CH 2 NHCOCH 2 HOCOCH2 HOCOCH 2 CH-.COOHCH-COOH I 2 I 2 N(CH-CHnN)—CH„CHnN 2 Z n 2 2 ch2conhch2-ch2-ch2~síCH2COOH (II) kde η = 1 nebo 0.N (CH-CH n N) —CH 2 CH n N 2 Z n 2 2 ch 2 conhch 2 -ch 2 -ch 2 -sCH 2 COOH (II) where η = 1 or 0. 2. Způsob přípravy anorganických materiálů modifikovaných komplexonovým seskupením podle bodu 1, vyznačený tím, že anorganický materiál jako v bodě 1, reaguje s organokřemičitými činidly obecného vzorce III a IV (ro)3sích2ch2ch2nhcoch2 2. A process for preparing inorganic materials modified komplexonovým array according to claim 1, wherein the inorganic material as in step 1, is reacted with organosilicon compounds of general Formula III and IV (RO) 3 sich 2 CH 2 CH 2 NHCOCH 2 HOCOCH„HOCOCH " COOH CH„CO / 2 \ -CHOCHON o 2 2 \ / CH2CO (III) (RO)3SiCH2CH2CH2NHCOCH2 COOH CH "CO / 2 \ CH O N O CH 2 2 \ / CH 2 CO (III) (RO) 3 SiCH 2 CH 2 CH 2 NHCOCH 2 CH2CONHCH2CH2CH2Si(OR)3 .N(CH0CH„N)-CH,CH0NCH 2 CONHCH 2 CH 2 CH 2 Si (OR) 3 .N (CH 0 CHN) -CH, CH 0 N 2 Z n Z Z kde n = 0 nebo 1 a R = methyl, ethyl.2 ZZ Z n where n = 0 or 1 and R = methyl, ethyl. Severografia, n. p., MOSTSeverography, n. P., MOST
CS86248A 1985-11-11 1986-01-10 Inorganic materials modified by chemically bound complexone moieties CS257525B1 (en)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS86248A CS257525B1 (en) 1986-01-10 1986-01-10 Inorganic materials modified by chemically bound complexone moieties
US06/929,590 US4835269A (en) 1985-11-11 1986-11-10 Silane reagents containing a complexon group
CA000522615A CA1259312A (en) 1985-11-11 1986-11-10 Silane reagents containing a complexion grouping and inorganic material modified with these reagents
GB08626802A GB2183238A (en) 1985-11-11 1986-11-10 Silane reagents containing a complexon grouping and inorganic materials modified with these reagents
DE19863638482 DE3638482A1 (en) 1985-11-11 1986-11-11 SILANE REAGENTS WITH COMPLEXONIC GROUPS, THEIR PRODUCTION AND THEIR USE FOR MODIFYING INORGANIC MATERIALS

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS86248A CS257525B1 (en) 1986-01-10 1986-01-10 Inorganic materials modified by chemically bound complexone moieties

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CS24886A1 CS24886A1 (en) 1987-06-11
CS257525B1 true CS257525B1 (en) 1988-05-16

Family

ID=5334260

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS86248A CS257525B1 (en) 1985-11-11 1986-01-10 Inorganic materials modified by chemically bound complexone moieties

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS257525B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
CS24886A1 (en) 1987-06-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60111628T2 (en) METAL-CHELATIZING MIXTURES
US5243037A (en) Poly(fluoroalkyl) sugar reagents for surface modification of supports
US4835269A (en) Silane reagents containing a complexon group
US4894468A (en) Substituted silica
US4379931A (en) Metal extraction from solution and novel compounds used therefor
US4137399A (en) Method of preparing functionalized celluloses
CN100410296C (en) Silica gel bonded with cucurbituril
US5342772A (en) Process for enzyme immobilization on a fluorocarbon surface
KR100537400B1 (en) Aminoalkyl Trialkyl Silyl Cellulose and a Method for Coating Surfaces
JP2003147082A (en) Organopolysiloxane having sugar residue and method for producing the same
US6017458A (en) Separating materials for chromatography and electrophoresis applications comprising regiodefined functionalised cyclodextrins chemically bonded to a support via urethane functionalities
CS257525B1 (en) Inorganic materials modified by chemically bound complexone moieties
CN100386142C (en) A method for synthesizing bonded polysaccharide chiral stationary phase
KR100657907B1 (en) Novel linker compounds, substrates coated with the compounds, methods of making microarrays using the compounds, and microarrays produced thereby
US4562251A (en) Agarose derivatives of amino phenyl boronic acid
KR100638478B1 (en) Silyl Gel with Disubstituted Cooker Bituril
JP3746181B2 (en) Phenyldiazirine compounds and photoaffinity labeling reagents
JP2971938B2 (en) Separating agent
KR101159071B1 (en) Novel hydrogel copolymer, a substrate coated with the copolymer, method for producing a microarray using the copolymer and a microarray produced by the method
JP3399100B2 (en) Oxyalkylene derivative
US4778888A (en) Boron containing 1,3,5-triazines
JPS62167786A (en) Silane reagents, their production methods and modified inorganic materials
JP2000229992A (en) Gelling organic compound and gelling agent and gel using the same
KR100257373B1 (en) Benzo crown ether derivatives containing thiazole process for preparation and use thereof
KR100877644B1 (en) Linker compounds and ligand complexes, and methods for their preparation