[发明专利]吩噻嗪键合硅胶的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种吩噻嗪键合硅胶的制备方法，属于分析化学领域，也属于有机合成领域。

背景技术

高效液相色谱法(HPLC)是当代色谱技术最主要的组成部分，是近代分析化学中发展最快、应用最广的分离分析技术，它在化学、医药、食品、环保、生化及工业制备等众多领域发挥越来越重要的作用。在高效液相色谱系统中，固定相居于重要地位。高选择性色谱固定相的研制是现代分析化学的前沿研究领域。

尽管已开发了多种液相色谱填料，如有机高分子、石墨化碳及无机氧化物等，但硅胶仍具有不可替代的地位，目前80％以上的固定相是硅胶基质的。这是由于硅胶除了具有良好的机械强度、容易控制的孔结构和比表面积以及较好的化学稳定性和热稳定性等优点以外，还有一个突出的优点就是其表面含有丰富的硅羟基，可以进行各种表面化学键合或改性，由此制成各种各样的硅胶键合固定相，如正相、反相、离子交换、凝胶、亲和、手性等多种色谱固定相。这些固定相的出现促进了各种分离模式形成和发展，解决了多种分离分析难题，推动了高效液相色谱理论和技术发展。

以十八烷基键合硅胶(ODS)为代表的反相型固定相，因其柱效高、稳定性好、适用范围广、使用方便而迅速商品化，成为“广谱型”色谱固定相。近年来，在环境与药物分析中，使用高效液相色谱分离富含电子的药物、农药、环境污染物等已引起人们的关注。而传统的ODS固定相只能提供疏水相互作用，有时候不能满足这些色谱分离的要求。含有芳烃的键合固定相除了可以提供疏水相互作用外，还可能与这类溶质发生π-π或n-π作用，偶极-偶极作用或称电荷转移作用以及其他相互作用，如静电作用，包结络合作用等，特别适用于含有苯环类物质的分离。

苯基键合硅胶固定相是芳烃固定相中出现最早、发展最为完善的固定相之一。此外，含有多个苯环的大环芳烃键合硅胶固定相也引起了人们的关注，如萘基、蒽基、芘基、晕苯以及吩噻嗪基键合硅胶固定相等，与苯基键合固定相相比，由于硅胶表面所键合的芳环基团分子体积增大，苯环数目增加，芳环的π电子密度也增加，与溶质之间的π-π作用，电荷转移作用增强，对溶质的分离选择性增大。经研究证明，吩噻嗪是一个大的电子给体，吩噻嗪键合硅胶固定相具有很好的给电子能力，能很好地从复杂的富勒烯混合物中分离出金属富勒烯。同时，它也可以作为亲和色谱的基质分离纯化钙蛋白。

在2004年，专利CN271459A的方法报道了吩噻嗪键合硅胶的制备：将吩噻嗪首先用氢化钠去质子化，然后与烯丙基溴反应，得到烯丙基取代的吩噻嗪，将其与二甲基氢氯硅烷进行氢硅加成反应，从而得到吩噻嗪的二甲基氯硅烷偶联剂，再与硅胶进行偶联反应而得到吩噻嗪键合硅胶固定相。不难看出，该方法制备繁琐，从而导致吩噻嗪键合硅胶的成本高，难以推广使用。因此有必要开发一些新的简单的合成方法来制备吩噻嗪键合硅胶。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种成本低廉、应用方便的吩噻嗪键合硅胶的制备方法。

本发明提供的技术方案有2种，第一种是：

吩噻嗪衍生物首先与硅烷偶联剂衍生生成偶联剂中间体，然后同硅胶偶联反应，生成吩噻嗪键合硅胶。

所述吩噻嗪衍生物可以为10-(3-氨基丙基)吩噻嗪，硅烷偶联剂为3-异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷。衍生反应的条件为：溶剂为甲苯，先室温反应16h，再加热回流反应8h；偶联反应的条件为：甲苯作为溶剂，三乙胺作为催化剂，加热回流反应16h。

所述10-(3-氨基丙基)吩噻嗪可以由吩噻嗪反应得到：吩噻嗪单体首先转化为其氰基的衍生物，后经氢化铝锂还原得到。

所述吩噻嗪衍生物也可以为10-丙酰氯吩噻嗪，硅烷偶联剂为3-氨基丙基三乙氧基硅烷。衍生反应条件：甲苯作为溶剂，室温反应12h；偶联反应条件为：甲苯作溶剂，三乙胺做催化剂，回流反应16h。

所述吩噻嗪酰氯衍生物可以由吩噻嗪反应得到：吩噻嗪单体首先转化为其氰基的衍生物，后经在强碱性条件下加热水解得到吩噻嗪羧基衍生物，最后同氯化亚砜反应得到吩噻嗪酰氯衍生物。

本发明提供的另一种方案是：

硅胶和硅烷偶联剂反应生成硅胶中间体，然后与吩噻嗪衍生物反应，生成吩噻嗪键合硅胶。

所述硅烷偶联剂可以为异氰酸酯偶联剂，吩噻嗪衍生物为氨基衍生物。偶联反应条件：甲苯作溶剂，三乙胺做催化剂，回流反应16h；吩噻嗪衍生物与中间体反应条件：甲苯作溶剂，先室温反应16h，再加热回流反应8h。