[發明專利]一種三蝶烯含氧直鏈二醇類功能材料、其制備及其應用

有效

• 申請號: 201811500851.7
• 申請日: 2018-12-10
• 公開（公告）號: CN109503337B
• 公開（公告）日: 2020-09-25
• 發明（設計）人: 齊美玲;和永瑞;史田田
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: C07C43/20
• 分類號: C07C43/20;C07C41/09;C07C69/712;C07C67/31;C07C37/07;C07C39/17;C07C50/22;C07C46/00;C07C309/73;C07C303/28;B01J20/286
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 楊志兵;仇蕾安

本發明涉及一種三蝶烯含氧直鏈二醇類功能材料、其制備方法及其應用，屬于氣相色譜技術領域。所述功能材料是通過化學方法將非極性的三蝶烯母體與極性的端羥基鏈鍵合而成的，作為氣相色譜固定相，對性質相近組分表現出高選擇性，可以高效分離不同極性各類組分混合物，尤其是難分離的各類異構體混合物；而且該功能材料在有機溶劑中具有良好的溶解性和成膜性，易于制備高柱效的色譜柱。另外，所述功能材料制備所采用的原料成本低、合成方法簡單、產品產率高。

技術領域

本發明涉及一種基于三蝶烯骨架的含氧直鏈二醇類新型功能化材料、其制備方法以及作為氣相色譜固定相的應用，屬于氣相色譜技術領域。

背景技術

毛細管氣相色譜(GC)具有高效分離、定性和定量分析性能，已廣泛用于各領域中復雜樣品組分的分析測定。其中，色譜固定相的選擇性和分離性能是色譜分離分析測定的核心和關鍵。

三蝶烯具有獨特的三維剛性富電子結構，經衍生化可以制備得到蝶烯功能化材料。目前報道的三蝶烯類材料相對較少，主要有三蝶烯冠醚類、三蝶烯杯芳烴類、三蝶烯聚合物類等。其研究和應用主要涉及材料化學、超分子化學、小分子氣體分離等領域，在色譜分析領域的研究報道很少。本發明涉及的基于三蝶烯骨架的含氧直鏈二醇類新型功能化材料，目前尚未見相關報道。

發明內容

有鑒于此，本發明提供一種三蝶烯含氧直鏈二醇類功能材料、其制備及其應用，該類功能材料作為色譜固定相用于氣相色譜分析測定時，對于各類成分及性質相近的異構體表現出高選擇性和分離能力，而且采用該類功能材料制備得到的色譜柱具有良好的熱穩定性、重復性和重現性，在氣相色譜分離方面具有很好的應用前景。另外，制備該功能材料所采用的原料成本低廉、合成方法簡單、產品產率高。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的。

一種三蝶烯含氧直鏈二醇類功能材料，所述功能材料包括以下兩種結構：

(1)

其中，R為(OCH₂CH₂)_n，n＝1～8，兩個取代基團R結構相同；

(2)

其中，R為(OCH₂CH₂CH₂CH₂CH₂COCH₂)_m，m＝2～8，兩個取代基團R結構相同。

本發明所述功能材料的制備方法如下：

(1)蒽與對苯醌按摩爾比1:1～1:1.5溶解于有機溶劑中，加熱回流不少于3h，冷卻，分離純化，制得三蝶烯對苯二醌；其中，選用沸點130℃～140℃的有機溶劑，如二甲苯；

(2)將三蝶烯對苯二醌溶解于冰醋酸溶劑中，加熱回流不少于1h，再滴加與三蝶烯對苯二醌等摩爾量的HBr，繼續反應不少于0.5h，冷卻后收集固體產物，制得三蝶烯對苯二氫醌(TP-2OH)；

(3)分為以下三種情況

a)R為(OCH₂CH₂)_n且n＝1～3時

a1)在N₂保護下，將二乙二醇與三乙胺、三乙二醇與三乙胺或四乙二醇與三乙胺按照摩爾比6:1～8:1溶解于有機溶劑中，在-5℃～5℃下攪拌，并加入與三乙胺等摩爾量的對甲苯磺酰氯，反應20h～24h，分離提純，制得對甲苯磺酸酯；其中，選用溶解度較好的有機溶劑(如二氯甲烷)，優選采用洗脫劑在硅膠柱上進行分離提純，洗脫劑優選體積比為3:1的石油醚和乙酸乙酯的混合溶液；