[發(fā)明專利]一種液晶聚合物鍵合的全多孔球型硅膠的制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310300946.5
• 申請日: 2013-07-17
• 公開（公告）號: CN104289208A
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發(fā)明（設計）人: 曹緒龍;宋新旺;張繼超;郭蘭磊;祝仰文;潘斌林;嚴蘭;王紅艷;魏翠華;李菲菲
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司勝利油田分公司地質科學研究院
• 主分類號: B01J20/286
• 分類號: B01J20/286;B01J20/30;C07C403/24;C07C7/12;C07C13/60;C07C13/58;C07C13/62
• 代理公司: 濟南日新專利代理事務所 37224
• 代理人: 謝省法

技術領域：

本發(fā)明屬于一種有機無機雜化液相色譜固定相的制備方法，特別涉及采用表面引發(fā)-原子轉移自由基聚合制備液晶聚合物鍵合的全多孔球型硅膠的方法。?

背景技術：

物質除了常見的固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)外還存在非晶固態(tài)、液晶態(tài)、等離子態(tài)、超導態(tài)、中子態(tài)等其他聚集態(tài)。液晶是指存在或處于液晶態(tài)的物質。液晶態(tài)可以被看做是固態(tài)與液態(tài)之間的中間狀態(tài)。當物質從固態(tài)加熱至液態(tài)或從液態(tài)冷卻至固態(tài)過程中就可能進入液晶狀態(tài)。宏觀上，液晶物質既保持了固態(tài)物質擁有的各向異性的特點，同時又具有液體的流動性。微觀上，聚集的分子在一個或兩個空間維度上具有有序性排列，而在至少一個維度上能夠自由的相對移動。?

液晶的有序性結構使其許多物理性質具有各項異性的特點，包括折射率、介電常數(shù)、磁化率、電導率和粘度等。分子的有序結構很容易受到外部環(huán)境如光、電、溫度、壓力等條件的影響而發(fā)生變化。這些性質使液晶材料成為良好的信號表達和信號開關的介質。許多設備，如液晶顯示器、液晶溫度傳感器等都是基于這種原理來工作的。一些液晶高分子在材料領域具有較高實用價值，如很高的強度和模量，較小的熱漲系數(shù)等。?

色譜柱是高效液相色譜的重要組成部分，也是物質被分離的實際場所。色譜柱內(nèi)填充的色譜填料對于樣品的分離有著至關重要的影響，可以說是一臺色譜儀器的最核心部分。按照色譜的一般理論，分離過程是被分析物發(fā)生在流動相與固定相（即色譜填料）之間的分配過程與速差運動。這一過程涉及到許多熱力學和動力學因素，其中包含了固定相的各方面性質，如形貌，粒度大小和分布，孔結構和孔隙率，表面積和表面化學性質等諸多因素。對固定相性能的研究、改進和新型色譜固定相的研發(fā)都要需要從以上各方面來開展。從高效液相色譜建立至今，色譜固定相的研究與發(fā)展也經(jīng)歷數(shù)十年的時間。如今，商品化的色譜柱種類繁多，性能優(yōu)良，基本可以滿足各類相關行業(yè)的應用需求。但是新型色譜固定相的研發(fā)仍然是色譜工作者關注的重要課題之一，相關的工作不斷的被發(fā)表，新材料和新的合成技術的發(fā)展也為固定相的研發(fā)工作提供了新的活力和強大支持。研究的成?果和方向包括：對傳統(tǒng)固定相的改良，使用新的材料作為固定相的基質，使用新的有機合成技術和新的材料對表面進行改性，對固定相形貌、孔結構的改變和優(yōu)化。?

液晶被用作氣相色譜固定相始于上世紀60年代，后來得到廣泛的應用和發(fā)展。液晶物質作為氣相色譜固定相表現(xiàn)出對平面化合物特殊的選擇性和分離機理，具有對幾何形狀的識別能力，如多環(huán)芳烴等在液晶固定相上能夠得到有效的拆分。小分子液晶具有較高的流動性以及在有機溶劑中易溶解。將液晶直接涂覆到固定相表面無法用作液相色譜分離，因此早期的工作者將液晶小分子以單分子的形式鍵合到固定相表面，這種方法在很大程度上破壞了液晶分子之間的有序結構，因此色譜性能更多表現(xiàn)的是小分子本身的化學性質。Gritti?F等自2000年開始將側鏈型的聚硅氧烷液晶聚合物涂覆到硅膠表面制成液相色譜固定相。得益于聚合物的高粘度和對有機溶劑更強的耐受性，制備的固定相的穩(wěn)定性得到提高。色譜性能上表現(xiàn)出對平面化合物的強保留和形狀識別能力。2005年，這個研究小組制備了含有氯硅烷接枝基團的聚硅氧烷液晶聚合物制備出了鍵合型的聚硅氧烷液晶聚合物修飾硅膠。?

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術的不足提供一種液晶聚合物鍵合的全多孔球型硅膠的制備方法，制備獲得一種適用于液相色譜應用的液晶修飾的液相色譜固定相，通過在全多孔球型硅膠表面引入引發(fā)基團，采用表面引發(fā)-原子轉移自由基聚合技術，將可聚合的液晶功能單體原位聚合到硅膠表面，從而得到表面化學鍵合的液晶聚合物修飾的全多孔球型硅膠。將制備的液晶聚合物鍵合的全多孔球型硅膠用作液相色譜固定相，對其色譜性能進行研究，結果表明，固定相具有弱的疏水作用和疏水選擇性，對化合物的極性、平面性、平面形狀具有良好的識別能力。固定相可以實現(xiàn)對多環(huán)芳烴混合物和胡蘿卜素異構體的成功分離。?

本發(fā)明的目的可通過如下技術措施來實現(xiàn)：?

首先制備具有可聚合官能團的液晶功能單體，將具有引發(fā)基團的功能分子修飾到活化的全多孔硅膠表面，采用原子轉移-自由基聚合的方法將液晶功能單體原位聚合到修飾了引發(fā)基團的全多孔硅膠表面，最后經(jīng)過洗滌、真空干燥等措施得到液晶聚合物鍵合的全多孔球型硅膠。?

該方法按以下步驟進行：?