新型双酰胺极性色谱硅烷及固定相的研究

发布时间：2017-03-27 17:05

  本文关键词：新型双酰胺极性色谱硅烷及固定相的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：高效液相色谱法(HPLC)是上世纪中后期迅速崛起并发展十分迅速的一项分析方法。C18烷基键合硅胶一直是应用最广泛的固定相,但是C18色谱柱也存在着分离极性、碱性化合物时效果不好、高水流动相条件下柱效下降,色谱填料塌陷等不足之处。近年来,面临相关学科大量涌现出来新的极性化合物,亟待新型色谱填料的问世。在硅烷的结构中加入极性基团,然后进行键合、封端,可得到极性嵌入型色谱固定相,这类色谱固定相对于极性、碱性化合物和在高水流动相条件下运行时均具有良好的分离选择性,特别是含有酰胺键的固定相合成方便,成本低廉,性质稳定,适于规模放大生产,成为色谱研究领域的一大研究热点。研究目的主要目的是研发新型极性色谱用硅烷,解决开发极性色谱固定相的瓶颈问题。具体完成以下研究工作:1、设计合成了四类11个含双酰胺键的极性色谱硅烷,这些硅烷性质稳定,结构设计合理,均可通过“一步键合法”与硅胶反应形成新型极性色谱固定相;2、研究了混合酸酐法和酰氯法两种可行的合成方法;3、对双酰胺类极性硅烷(3)(5)(9)进行了公斤级放大;4、将自己研发的极性硅烷进行键合、封端、制成极性色谱固定相和色谱柱;5、用国际公认方法对研发的色谱柱性能进行评价实验内容及结果1、设计合成了四类11个含双酰胺键的极性色谱硅烷,建立了混合酸酐法和酰氯法两种可行的合成方法。其结构通式为:方法一(混合酸酐法):用酰氯与氨基酸在氢氧化钠水溶液中反应,经酸化中和,再在三乙胺和氯甲酸异丁酯作用下与3-氨丙基三甲氧基硅烷反应,制得极性色谱硅烷。产品用质谱、核磁共振和元素分析进行了表征。极性硅烷的产率在84%~89%。方法二(酰氯法):用酰氯在三乙胺的存在下与氨基酸反应得到中间体,再滴加二氯亚砜得酰氯,进一步在三乙胺的作用下与3-氨丙基三甲氧基硅烷反应,制得极性色谱硅烷,并用质谱、核磁共振和元素分析进行了表征。极性硅烷的产率在75%~80%。通过对两种合成方法进行比较筛选,混合酸酐法产品纯度和产率较高(在84%~89%之间),并可通过重结晶方法对产品进行纯化。但反应时间稍长,成本略高。酰氯法反应时间短,原料便宜,但中间体需要用柱层析分离纯化。综上所述,两种方法均为合成极性硅烷的有效方法。对于两个手性硅烷,混合酸酐法产率更高。2、对双酰胺极性硅烷(3)(5)(9)进行了公斤级放大,为今后产业化提供了实验室数据。3、将自己研发的极性硅烷进行键合、封端,制成极性色谱固定相:将预处理好的硅胶在甲苯和三乙胺存在下与过量的极性硅烷反应,所得固体物经过洗涤、水解、再洗涤后,干燥得到键合相。把键合相置于甲苯中与六甲基二硅氮烷反应,经过洗涤、干燥后得到含双酰胺键的极性色谱固定相。采用高压匀浆填充法将制备的固定相填入HPLC色谱柱,获得的色谱柱用于色谱性能的分析研究。4、用国际公认方法对研发的色谱柱性能进行评价:经柱效测试、亲硅醇基作用测试、酸性条件下氢键与螯合作用测试和碱性条件下离子交换作用测试,结果表明:新型含有极性双酰胺官能团的固定相具有独特的选择性和很好的分离度。研究结果证明,我们研发的新型双酰胺型极性硅烷在空气中化学性质稳定,合成工艺简单,后处理容易,方法可靠,可有效用于新型色谱固定相的开发,具有广阔的工业化前景。
【关键词】：双酰胺键 极性色谱硅烷 实验室合成与公斤级放大 极性色谱固定相 色谱性能评价
【学位授予单位】：第四军医大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R914.5;R91
【目录】：

• 缩略语表4-6
• 中文摘要6-9
• 英文摘要9-12
• 前言12-13
• 文献回顾13-47
• 第一部分 新型双酰胺极性色谱硅烷的设计合成47-69
• 1 仪器、试剂与材料47-48
• 2 实验部分48-67
• 3 结果与讨论67-69
• 第二部分 新型双酰胺极性色谱硅烷的公斤级中试放大69-78
• 1 仪器、试剂与材料69-71
• 2 实验部分71-76
• 3 结果与讨论76-78
• 第三部分 新型双酰胺极性色谱固定相的合成及其性能评价78-84
• 1 仪器、试剂与材料78
• 2 实验部分78-80
• 3 结果与讨论80-84
• 创新点84-85
• 全文总结85-86
• 参考文献86-94
• 附录94-104
• 个人简历与发表文章104-105
• 致谢105

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本文编号：270708