[發明專利]一種兩親性離子液體修飾的硅膠色譜填料的制備及應用

有效

• 申請號: 201910269738.0
• 申請日: 2019-04-04
• 公開（公告）號: CN109926034B
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發明（設計）人: 郭勇;樊芳斌;梁曉靜;王立成;盧曉峰;王帥
• 申請（專利權）人: 中國科學院蘭州化學物理研究所
• 主分類號: B01J20/292
• 分類號: B01J20/292;B01J20/30;C08G83/00
• 代理公司: 蘭州智和專利代理事務所(普通合伙) 62201
• 代理人: 張英荷

本發明提供了一種兩親性離子液體修飾的硅膠色譜填料的制備方法，是通過ROMP技術和ATRP技術，在二氧化硅微球表面制備了降冰片烯亞甲基咪唑六氟磷酸離子液體而得。由于咪唑鎓的共軛環結構結構使得固定相表面具有大的π電子體系，因此對多環芳烴類化合物及苯同系物具有較強分離性能，并且化合物的共軛環越大保留時間越長，流動相中甲醇的加入可以減弱對多環芳烴類化合物的保留。同時由于離子液體色譜填料與親水性單體甲基丙烯酸聚（乙二醇）酯的協同，對于親水型化合物如氨基酸和糖類有很好的分離效果，對D?核糖，木糖，DL?阿拉伯糖，D?果糖，葡萄糖，蔗糖，麥芽糖，乳糖，D?松三糖，棉子糖10種小分子糖的分離尤為突出。

技術領域

本發明涉及一種用于檢測小分子糖的色譜填料，尤其涉及一種兩親性離子液體修飾的硅膠色譜填料及其制備方法，屬于高效液相色譜檢測技術領域。

背景技術

離子液體具有不揮發、不可燃、導電性強、粘度很大（室溫下）、熱容大、蒸汽壓小、性質穩定，對許多無機鹽和有機物有良好的溶解性，也因為具有這些理化性質，使得離子液體在電化學、有機合成、催化、分離等領域被廣泛的應用。離子液體制備高效液相色譜分離材料是目前色譜材料研究的熱點之一，在色譜分離中離子液體作為流動相添加劑或修飾在硅膠表面，但由于構成離子液體的陽離子和陰離子的不同，使得含不同陽離子和陰離子的離子液體具有一定的親疏水性的差異。

發明內容

本發明的目的是針對目前色譜分離中離子液體具有親疏水性差異的問題，提供一種兩親性離子液體修飾的硅膠色譜填料的制備方法；

本發明的另一目的是對上述制備的兩親性離子液體修飾的硅膠色譜填料對多種小分子糖的分離效果進行分析研究。

一、兩親性離子液體修飾的硅膠色譜填料的制備

（1）硅膠的活化：將色譜用多孔球形硅膠經濃鹽酸酸化處理后，水洗至中性，用甲醇洗滌，真空干燥（50~70℃下干燥6~8h），得到活化硅膠。鹽酸濃度為10~12mol/L，浸泡處理時間為45~48h。

（2）氨丙基硅膠的制備：將活化的硅膠加入到無水甲苯中，再加入氨丙基三甲氧基硅烷，在120℃~130℃下攪拌回流45~48小時；產物分別用甲苯、乙醇、甲醇離心洗滌，真空干燥，得到氨丙基硅膠。硅膠與氨丙基三甲氧基硅烷的質量比為1:1~1:1.1。

（3）酰胺硅膠的制備：氮氣保護下，十四水硼酸鈉作為催化劑，在弱堿性溶液中（pH為9~10），氨丙基硅膠與2-溴異丁酰溴在20~25℃下攪拌回流10~12h；產物依次用乙酸乙酯、飽和食鹽水洗滌、真空干燥，即得酰胺硅膠。氨丙基硅膠與2-溴異丁酰溴的質量體積比為3.5:1~3.6:1（g/mL）。

（4）聚合離子液體修飾的硅膠的制備：二氯甲烷中，氬氣保護，Grubbs催化劑作用下，含酰溴基團硅膠與降冰片烯亞甲基咪唑六氟磷酸離子液體，在20~25℃經開環易位聚合1.8~2h，二氯甲烷洗滌以除去過量的Grubbs催化劑，干燥，得聚合離子液體修飾的硅膠。

含酰溴基團硅膠與降冰片烯亞甲基咪唑六氟磷酸離子液體的質量比為1:0.12~1:0.14；Grubbs催化劑的用量為含酰溴基團硅膠質量的3%~4%。

（5）目標色譜填料的制備：在親水性單體甲基丙烯酸聚（乙二醇）酯的甲醇-水混合溶液中（甲醇與水的體積比為1:3.5~1:4），氮氣保護下依次加入溴化亞銅和2,2-聯吡啶，攪拌混勻后，加入聚合離子液體修飾的硅膠并混合，然后在常溫下進行ATRP反應3.5~4h，洗滌，干燥，得到目標色譜填料。

催化劑溴化亞銅的加入量為親水性單體甲基丙烯酸聚（乙二醇）酯質量比的0.6%~0.7%。2,2-聯吡啶的作用是使催化劑活性提高，2,2-聯吡啶的加入量為親水性單體甲基丙烯酸聚（乙二醇）酯質量比的2%~3%。