[發明專利]一種五氟芐基咪唑鹽離子液體雜化整體柱及其制備和應用

有效

• 申請號: 201410363663.X
• 申請日: 2014-07-28
• 公開（公告）號: CN105311858B
• 公開（公告）日: 2017-03-15
• 發明（設計）人: 許國旺;單圓鴻;喬利珍;石先哲
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: B01D15/22
• 分類號: B01D15/22;B01J20/285;B01J20/30
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司21002
• 代理人: 馬馳

技術領域

本發明屬于液相色譜柱材料領域，具體涉及一種含五氟芐基咪唑鹽離子液體固定相的雜化整體柱的制備方法。

背景技術

經過幾十年的發展，多種液相色譜方法得到開發并走向成熟，其中反相色譜、親水作用色譜、離子交換色譜方法最為經典。但這些方法往往由于分離機理單一，對于一些復雜樣品得不到良好的分離。在這種情況下，混合模式色譜因其多種分離機理同時存在，在某些復雜樣品的分離分析中取得了良好的效果而受到了越來越多的關注。目前的混合模式色譜以離子交換同反相色譜或者親水作用色譜的結合最為常見。這類混合模式色譜可以更加方便地調節分析物的保留和選擇性，水溶液中穩定性更好，對各種極性和帶電化合物的分離往往優于單一模式的色譜方法。

目前離子液體以其多樣性和獨特的性質在色譜柱材料領域得到了越來越多的應用。離子液體經過疏水官能團如辛基的修飾作為色譜固定相，即得到了反相陰離子交換混合模式色譜，離子液體經過親水官能團的修飾作為色譜固定相，即得到了親水陰離子交換混合模式色譜。目前多種咪唑鹽離子液體制成的混合模式色譜固定相得到開發，并取得了良好的分離效果。但用于修飾咪唑鹽離子液體的疏水官能團還較單一，主要是不同長度的碳鏈。本發明首次合成了五氟芐基咪唑鹽離子液體，與雜化交聯劑聚合得到反相陰離子交換混合模式色譜。利用五氟芐基的疏水相互作用，π-π相互作用以及偶極-偶極作用，結合咪唑鹽的離子交換作用，多種分離機理結合，對中性，極性以及帶電化合物分子具有良好的保留性質。

發明內容

本發明的目的是提供一種具有多種分離機理的混合模式雜化整體柱的制備方法。

該發明所述的混合模式雜化整體柱的具體合成方法是：

五氟芐基咪唑鹽離子液體合成：在2mL離心管中加入乙烯基咪唑和五氟芐基溴，渦旋10分鐘，反應液逐漸粘稠固化。加入1毫升甲苯，超聲10分鐘，橙色固體逐漸變成白色，即得到1-乙烯基-3-(五氟芐基)咪唑溴鹽離子液體。使用乙酸乙酯清洗三次，最后在真空干燥箱中干燥12小時待用。乙烯基咪唑和五氟芐基溴的質量比為2～4：3～10。

整體柱材料的合成：首先將內徑為100～530μm的石英毛細管用0.5～1mol/L氫氧化鈉溶液沖洗1～6小時，用水沖洗至中性后用0.1～0.5mol/L鹽酸溶液沖洗2～5小時，在分別用水、甲醇沖洗0.5～2小時，之后在氮氣條件下100～160℃干燥2～6小時。取異丙醇/3-(三甲氧基甲硅基)甲基丙烯酸丙酯(1:1，v/v),50℃條件保持15-25小時，再用甲醇沖洗1-2小時,氮氣條件下40-60℃干燥1-2小時,兩端封好待用。修飾好的石英毛細管內徑為100～530微米，長度為2～10米。

在離心管中加入一定量的甲基丙烯酰-POSS籠形混合物，四氫呋喃，N,N-二甲基甲酰胺，PluronicF127，1-乙烯基-3-(五氟芐基)咪唑溴鹽離子液體，超聲使其徹底溶解，再加入偶氮二異丁腈，超聲5～10分鐘，之后灌入已經截短的毛細管中，毛細管長度為5～80厘米。兩端用硅膠密封，50-80℃反應8-12小時。整體柱使用前用乙腈沖洗2小時以上，以除去致孔劑和未反應的原料。其中甲基丙烯酰-POSS籠形混合物是由硅氧硅鍵形成籠形，籠形結構的頂點硅原子數為8,10,12三種的混合物，每個頂點硅原子連有一個甲基丙烯酰取代基。該混合物在sigma公司以及HybridPlastics公司均有出售。本實驗采用的甲基丙烯酰-POSS籠形混合物購自sigma公司。其中甲基丙烯酰-POSS籠形混合物，1-乙烯基-3-(五氟芐基)咪唑溴鹽離子液體，四氫呋喃，N,N-二甲基甲酰胺，PluronicF127，偶氮二異丁腈的質量比為100～150：10～50：200～300：100～200：25～55：1～6。

得到的雜化整體柱用于常溫微液相色譜分析，流動相采用水/乙腈混合物，水和乙腈的體積比為1～3:2～5，對2,3,4,5,6-五氟甲苯和五氟芐基溴這兩種疏水性相近的鹵化物具有良好的選擇性。

該整體柱采用含硅雜化交聯劑以提供高機械強度并減少溶脹，同時使用新型五氟芐基咪唑鹽離子液體為結合單體，為該柱提供疏水相互作用，π-π相互作用，陰離子交換作用，氫鍵作用以及偶極-偶極作用的混合保留機理，對中性分子，極性及帶電化合物分子都實現了良好的分離和保留。與商品化十八烷基反相柱和五氟苯基柱相比，該雜化整體對疏水性相近的鹵化物體現出了最佳的選擇性。另外還可根據模具的不同方便地合成不同內徑和長度的整體柱，以適應各種分離需要。

由于上述技術方案的采用，與現有技術相比，本發明具有如下特點：