專利名稱：一種強(qiáng)陰離子交換色譜固定相及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種新型液相色譜固定相及其制備方法，具體地說是一種配基為季銨基和烷基表面共聚鍵合相為功能基團(tuán)的新型強(qiáng)陰離子交換色譜固定相。
背景技術(shù)：
離子交換色譜是被廣泛應(yīng)用于離子型物質(zhì)(涵蓋從生物大分子到無機(jī)小離子等各種類型的物質(zhì))的分離分析和純化制備。離子交換色譜分離介質(zhì)的研發(fā)是離子交換色譜發(fā)展和應(yīng)用的基礎(chǔ)。樹脂等有機(jī)聚合物分離介質(zhì)在離子交換色譜中使用較為廣泛，具有PH適用范圍廣、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)[Nair, L. M. et al, J. Chromatogr. A, 1996, 739,99]。但是,有機(jī)聚合物離子交換固定相存在機(jī)械強(qiáng)度差、分離效率低、容易發(fā)生溶脹等缺陷。另外，有機(jī)聚合物基質(zhì)還具有較強(qiáng)的疏水性，容易導(dǎo)致分子體積較大的離子發(fā)生極化，使其難以洗脫和峰形展寬、變形。硅膠基質(zhì)作為最常用的色譜分離介質(zhì)，具有粒徑和孔徑分布均勻、機(jī)械強(qiáng)度好、分離效率高、表面親水性好、硅醇基容易修飾改性等優(yōu)點(diǎn)，能很好的克服聚合物基質(zhì)的缺陷。然而，由于硅膠表面修飾方法和硅膠的化學(xué)穩(wěn)定性等問題，硅膠基質(zhì)在離子交換色譜方面應(yīng)用較少。陰離子交換色譜是最為常用的離子交換色譜模式，是解決無機(jī)小離子分析問題最為有效的方法。Liu等發(fā)展了基于N-甲基咪唑鍵合硅膠固定相用于有機(jī)和無機(jī)陰離子分離分析。Lin等報(bào)道了一種季銨鍵合硅膠固定相，使用酒石酸或者鄰苯二甲酸作為流動(dòng)相能實(shí)現(xiàn)陰離子的有效分離，但是也顯現(xiàn)出交換容量偏大和保留作用偏強(qiáng)的問題[Lin，C. et al,J.Chromatogr. 1990,515,49]。Wirth等發(fā)展了一種利用硅烷試劑在水合硅膠進(jìn)行水平聚合反應(yīng)制備色譜固定相的方法[Peter Fairbank, R. ff. et al, Anal. Chem. 1995,67, 3879]。該方法被用于制備丙基/十八燒基混合反相固定相和甲基/十八燒基混合固定相[Peter Fairbank, R. ff. etal, J. Chromatogr. A, 1999,830, 285]。另外，該方法還被用于制備3-氯丙基娃膠[Hughes,M. A. et al, Ind. Eng. Chem. Res. 2006,45,6538 ;美國專利專利號為 5，695，882]。該方法為進(jìn)行硅膠表面共聚反應(yīng)提供了可能。但是，當(dāng)前尚未出現(xiàn)使用此方法制備離子交換色譜固定相的技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種新型強(qiáng)陰離子交換色譜固定相及其制備方法。該固定相為季銨基和烷基表面共聚鍵合硅膠固定相。該固定相的制備方法簡單，用途廣泛。本發(fā)明的技術(shù)方案是強(qiáng)離子交換色譜固定相，其結(jié)構(gòu)為
權(quán)利要求
1.一種強(qiáng)陰離子交換色譜固定相，其特征在于以硅膠為基質(zhì)，配基為季銨基和烷基表面共聚鍵合相，其結(jié)構(gòu)式如下，
2.—種權(quán)利要求書I所述固定相的制備方法，其特征在于 a.硅膠預(yù)處理硅膠加入濃度為I 38wt%的鹽酸或硝酸溶液中，加熱回流攪拌I 48小時(shí)，過濾，水洗至中性，于100 160°C下干燥至恒重；所得干燥硅膠置于濕度為20% 80%的氮?dú)饣驓鍤鈿夥罩?4 72小時(shí)，使硅膠吸水增重原重量的O. 5 10%，得水合硅膠； b.硅膠表面共聚將步驟a所得水合硅膠置于玻璃或者聚四氟乙烯反應(yīng)容器中，在氮?dú)夥諊录尤胗袡C(jī)溶劑，攪拌均勻，滴加烷基硅烷和氯丙基三氯硅烷混合物，保持溫度為20 200°C條件下攪拌2 48小時(shí)；反應(yīng)體系冷卻至室溫，減壓過濾并依次用甲苯、二氯甲烷、甲醇、水、四氫呋喃、甲醇洗滌，固體產(chǎn)品在60 100°C條件下干燥12 24小時(shí)即得烷基化娃月父； c.氨基取代反應(yīng)將步驟b所得烷基化硅膠置于玻璃或者聚四氟乙烯反應(yīng)容器中，在氮?dú)夥諊录尤霕O性有機(jī)溶劑，攪拌均勻，加入烷基叔胺，保持溫度為20 200°C條件下攪拌2 48小時(shí)，反應(yīng)體系冷卻至室溫，減壓過濾并用甲醇、水、甲醇洗滌，固體產(chǎn)品在60 100°C條件下干燥12 24小時(shí)即得強(qiáng)陰離子交換色譜固定相。
3.按照權(quán)利要求書2所述制備方法，其特征在于步驟b中有機(jī)溶劑為與水不互溶的有機(jī)溶劑，包括苯系物和烷烴中的一種； 步驟b中有機(jī)溶劑的使用量為每克水合硅膠使用2mL IOOmL有機(jī)溶劑。
4.按照權(quán)利要求書2或3所述制備方法，其特征在于步驟b中有機(jī)溶劑為甲苯、乙苯、二甲苯、正己烷、正庚烷、正戊烷、正辛烷、環(huán)己烷中的一種。
5.按照權(quán)利要求書2所述制備方法，其特征在于步驟b中所用的烷基硅烷試劑是碳數(shù)為I 6的燒基二氣娃燒。
6.按照權(quán)利要求書2所述制備方法，其特征在于步驟b中烷基硅烷和氯丙基三氯硅燒的摩爾比為1/100 100/1 ;步驟b中燒基娃燒和氣丙基二氣娃燒總的使用量為每克水合娃膠使用O. 5mmol 5mmol。
7.按照權(quán)利要求書2所述制備方法，其特征在于步驟c中極性有機(jī)溶劑為二甲亞砜，四氫呋喃，丙酮，N，N-二甲基甲酰胺中的一種；步驟c中有機(jī)溶劑的使用量為每克烷基化硅膠使用ImL IOOmL有機(jī)溶劑。
8.按照權(quán)利要求書2所述制備方法，其特征在于步驟c中所用烷基叔胺為N，N-二甲基烷基胺，其中烷基是碳數(shù)為I 8的烷基中的一種。
9.按照權(quán)利要求書2所述制備方法，其特征在于步驟c中所用烷基叔胺的使用量為每克燒基化娃膠使用O. Olmmol IOmmol。
全文摘要
本發(fā)明涉及液相色譜固定相，其特征在于配基為季銨基和烷基表面共聚鍵合相，其結(jié)構(gòu)式如下其中SiO2為硅膠，R1是碳數(shù)為1～6的烷基中的一種，R2是碳數(shù)為1～8的烷基中的一種。本發(fā)明還提供了上述液相色譜固定相的制備方法，通過硅膠表面水平聚合方法將烷基硅烷和氯丙基硅烷共聚到硅膠表面，然后使用烷基叔胺取代氯丙基上的氯原子獲得季銨基鍵合相。本發(fā)明提供的固定相結(jié)構(gòu)新穎，表面帶有正電荷，而且表面正電荷密度可調(diào)控，十分適合作為強(qiáng)陰離子交換色譜固定相，可廣泛用于各類陰離子分離。
文檔編號B01J20/286GK102614846SQ20111003067
公開日2012年8月1日 申請日期2011年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月28日
發(fā)明者周永正, 楊丙成, 梁鑫淼, 郭志謀 申請人:中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所