[發明專利]一種雙陽離子液體色譜固定相及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 201911033774.3
• 申請日: 2019-10-28
• 公開（公告）號: CN110746451B
• 公開（公告）日: 2023-04-14
• 發明（設計）人: 魏立綱;馬浩;邵國林;安慶大;康致強;郝一博
• 申請（專利權）人: 大連工業大學
• 主分類號: C07F7/18
• 分類號: C07F7/18;C07F9/54;C07C303/40;C07C311/48;B01J20/292;B01D15/20
• 代理公司: 蘇州攜智匯佳專利代理事務所(普通合伙) 32278
• 代理人: 溫明霞

本發明提供一種新型雙陽離子液體色譜固定相及其制備方法與應用，具體為以硅烷偶聯劑為橋連基合成雙陽離子液體氣相色譜固定相。本發明還提供了上述氣相色譜固定相的制備方法，首先將氯代硅烷偶聯劑交換為碘代硅烷偶聯，然后季銨鹽反應合成雙陽離子液體碘鹽，再通過陰離子交換反應得到陰離子為四氟硼酸、六氟磷酸、三氟甲烷磺酸及雙三氟甲烷磺酰亞胺的雙陽離子液體，用作氣相色譜固定相。該雙陽離子液體固定相具有良好的成膜性和熱穩定性。并且對烷烴、醇、脂肪酸甲酯及多環芳烴均顯示良好的保留和分離選擇性，作為氣相色譜固定相顯示良好的應用前景。

技術領域

本發明屬于離子液體色譜固定相材料領域，具體涉及硅氧硅為主鏈的雙陽離子液體的合成方法以及為色譜固定相的應用。

背景技術

氣相色譜是一種重要的現代分離分析技術，在很多方面發揮著至關重要的作用，包括石油化工、醫藥衛生、環境監測、生物化學、食品檢測等領域。其中，固定相是色譜分離的重要組成部分，對其開發研究一直是色譜領域的熱點。離子液體是一類完全由陰陽離子組成的、在室溫下保持液態的有機物質。離子液體具有低蒸氣壓、低熔點、高熱穩定性和高黏度等物化性質，對不同化合物具有特異分子間作用力，而且陰陽離子結構可設計。這些優異特性使離子液體作為氣相色譜固定相具有良好發展前景。

Armstrong教授在2005年申請發明專利(專利號：201310357526.0)，提出一系列高穩定性雙陽離子液體并作為氣相色譜固定相。并在2008年與Supelco公司合作推出商品化雙陽離子液體氣相色譜柱，此類柱子的分離選擇性優于傳統的非離子液體類色譜柱、熱穩定性高、惰性好、具獨特的選擇性。國內學者在這方面也做出了重要貢獻，邢均等(專利號：201310704099.9)公開了一種離子液體鍵合聚硅氧烷固定相及其制備方法，該固定相具有很好的熱穩定性，不僅擁有了聚硅氧烷良好涂漬性能，還保留了離子液體獨特的性質，并具有良好的分離選擇性。

相較于傳統的單陽離子液體，雙陽離子液體在熱穩定性、黏度、化學穩定性、分離選擇性方面都表現出更好的色譜性能。但國內關于雙陽離子液體氣相色譜固定相的研究較少，而國外也僅有七種固定相被商品化。因此，發展新型的雙陽離子液體色譜固定相的方法，對促進雙陽離子液體在氣相色譜應用方面的發展，提高色譜分析效率，降低企業運行成本具有重要實用意義。

發明內容

本發明鑒于雙陽離子液體優異的物理化學性質和其在氣相色譜固定相方面顯示出的優勢與前景，并結合聚硅氧烷表現出的良好的成膜性能，擬發展以硅烷偶聯劑為橋連基的雙陽離子液體，將其作為氣相色譜固定相，應該會表現良好的成膜能力，化學熱穩定性和分離選擇性。

本發明提供了一種新型雙陽離子液體的制備方法，以及作為色譜固定相的應用；

本發明提供了一種以硅烷偶聯劑為橋連基，主鏈為硅氧硅的雙陽離子液體，

所述雙陽離子液體固定相的結構通式為通式Ⅰ或通式Ⅱ：

其中R₁、R₂、R₃、R₄獨立的為烷基、甲氧基、羥基，R₅為碳原子數為1-3的直鏈烷基，n的取值為1-3；

A⁺為含有取代基的咪唑、鏻、吡咯陽離子；所述的取代基為烷基、羥基、烷氧基、烯基，環烷基、芳基和芳烷基；