高穩(wěn)定性硅基雜化纖維素衍生物手性固定相的制備及其色譜拆分性能.pdf

1、光學活性化合物（或單一對映體）在生物醫(yī)藥、農用化學品、食品添加劑和功能材料等領域有著重要作用，市場需求量極大。而由于對映體性質幾乎相同，一直以來對其進行拆分都是一項艱巨的任務。目前為止，獲得單一對映體主要有手性源合成法、不對稱催化合成法和外消旋體拆分法，相對而言，拆分法因為能夠同時得到兩種異構體而應用最廣，而且其他兩種方法得到的產物有時純度不夠高，仍需進一步拆分。在已有的多種拆分方法中，色譜法是其中發(fā)展較快、應用較廣的方法之一，其技術的

2、關鍵和核心是手性固定相(chiral stationary phase，CSP)的制備。在已報道的眾多CSP中，纖維素衍生物類CSP憑借上載量大、手性識別范圍廣等優(yōu)點在色譜拆分中廣為應用。但是，目前市售商品柱（Chiralcel OD和Chiralpak IB）一般通過涂敷或鍵合手段得到，纖維素載量較低（約20wt％），上載量有限，限制了其在制備色譜領域的應用。Okamoto小組采用少量3-（三乙氧基硅）丙基氨基甲酸酯的纖維素3，5-二

3、甲基苯基氨基甲酸酯衍生物(CDMPC)作為手性識別體，使用溶膠-凝膠反應交聯(lián)正硅酸乙酯(TEOS)制備得到有機無機雜化的硅球(CSP-T)，其纖維素衍生物含量高達70％，具備遠高于商品柱的載量。然而，CSP-T因其有機含量過高而容易在氯仿等溶劑中溶脹甚至部分溶解，限制了其適用的流動相范圍。本文在此基礎上選用了更為柔性的硅烷偶聯(lián)劑1，2-二（三乙氧基硅基）乙烷(BTSE)，優(yōu)化了制備工藝，從而得到了更優(yōu)的有機無機雜化硅球(CSP-B)。<

4、br>　　本文建立了從纖維素出發(fā)，對其上的羥基進行修飾衍生，合成CDMPC的方法。依靠紅外和核磁的表征，定性證明獲得了預期的產物，再通過核磁、元素分析和熱重等表征手段，定量確定了各反應物的用量與纖維素上羥基取代率以及兩種異氰酸酯的比例關系，并優(yōu)選了兩種異氰酸酯衍生比例約為98∶2的CDMPC作為后續(xù)反應的前提。
　　研究了通過溶膠-凝膠法使CDMPC交聯(lián)上BTSE的方法，通過粒度分析儀和熱重分析確定了CSP-B的粒徑分布和有機無機

5、比例，并以變異系數(shù)（CV值）和平均粒徑為評價指標，考察了表面活性劑用量、攪拌器轉速、溶膠濃度和陳化時間這四個參數(shù)對微球粒徑和均一度的影響，綜合選取最優(yōu)的陳化工藝條件為表面活性劑用量0.2％、攪拌器轉速5 krpm、溶膠濃度7.0％和陳化時間1h。
　　制備了不同有機無機比例的CSP-B，經(jīng)封端后填裝成色譜柱。進行色譜分析發(fā)現(xiàn)當有機比例為80％時，CSP-B展現(xiàn)了極佳的色譜拆分性能，拆分了全部10種底物（包括6種中性底物、3種堿性底

6、物和1種酸性底物），其中對2，2，2-三氟-1-（9-蒽基）乙醇、美托洛爾和2-苯氧基丙酸對映體的分離選擇性分別達到3.00、2.48和2.55;當有機比例為60％時，CSP-B的手性拆分性能有了輕微的降低，但是其在酸性流動相、堿性流動相和含氯仿流動相中均保持了良好的手性識別性能和穩(wěn)定的機械性能;而當有機比例為50％時，CSP-B雖然展現(xiàn)了極佳的機械性能，但手性拆分性能卻有了顯著的降低。除此之外，本文還對CSP-B的載量做了簡單的探究，

7、初步驗證了其具有較高的載量。
　　通過本文的工作發(fā)現(xiàn)CSP-B在保持CSP-T良好的手性拆分性能和較高載量的優(yōu)點的同時，在耐壓能力、溶劑耐受性以及可用作制備色譜填料的有機比例范圍均優(yōu)于CSP-T。而與商品柱相比，CSP-B有著優(yōu)于Chiralpak IB的手性拆分性能和多于Chiralcel OD的適用的流動相種類，和較之兩者遠遠高出的底物載量。由于CSP-B能在含氯仿的流動相中保持良好的手性識別性能和機械性能，克服了傳統(tǒng)涂敷型纖