[发明专利]杯芳烃酰胺衍生物固定相及其制备方法和用途

说明书

技术领域

本发明涉及材料领域，尤其是涉及一种杯芳烃酰胺衍生物固定相及其制备方法和用途。

背景技术

杯芳烃类物质具有独特的化学结构，其骨架是苯环组成的立体空穴结构，能够与客体分子发生疏水、包结、和π～π等作用。杯芳烃作为第三代超分子化合物，集成了冠醚和环糊精的优点，它不仅原料易得，而且毒性小；分子的空腔大小可调；下缘是活泼的羟基，可通过反应引入种类繁多的基团；上缘的叔丁基可以很容易的移去而引入其它的官能团。根据苯环的个数n，将其命名为杯[n]芳烃。在杯芳烃类物质中研究较多的主要有杯[4]芳烃、杯[6]芳烃以及杯[8]芳烃。近年的研究主要以杯芳烃为基础，利用其上、下沿易于选择化学修饰的特点，设计衍生具有特定官能团的衍生物主体分子，从而使其被用于重金属离子、镧系元素的选择性萃取、中性有机分子的分离，废水控制和处理、金属回收等领域，展示了广阔的应用前景。目前报道的衍生基团主要是对杯芳烃下沿进行修饰得到的醚、酯、酰胺、羧基、羟肟等杯芳烃衍生物，但是，上述研究均选择在杯芳烃下沿进行修饰，该种修饰方式会对杯芳烃下沿各基团与金属离子的选择性配位产生影响，且通过上述修饰方法所制得的杯芳烃衍生物在被利用于上述技术领域时，通常只能表现出一种分离模式，造成分离效率低、分离纯度不高。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种对杯芳烃上沿进行修饰且能表现出反相/亲水作用混合模式的杯芳烃酰胺衍生物固定相及其制备方法和用途，以解决上述问题。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种杯芳烃酰胺衍生物固定相，包括杯芳烃基团、脯氨酸基团和氨丙基三乙氧基键合硅胶基团，三种基团通过分子键键合在一起形成分子链结构，使得该杯芳烃酰胺衍生物固定相分子链各基团之间结合牢固，其结构式如下式所示，其中圆球代表活化后的硅胶链：

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本发明还提供一种所述杯芳烃酰胺衍生物固定相的制备方法，包括以下步骤：

提供一种酰氯化处理的杯芳烃脯氨酸衍生物；

提供一种氨丙基三乙氧基键合硅胶；

将所述氨丙基三乙氧基键合硅胶与所述酰氯化处理的杯芳烃脯氨酸衍生物混合进行酰胺化反应，制得所述杯芳烃酰胺衍生物固定相成品。

基于上述，提供一种所述酰氯化处理的杯芳烃脯氨酸衍生物的步骤包括：将脱叔丁基杯芳烃与L-脯氨酸和甲醛水溶液进行反应，得到白色产物杯芳烃脯氨酸衍生物；然后将所述杯芳烃脯氨酸衍生物进行酰氯化处理，得到浅黄色固体产物酰氯化处理的杯芳烃脯氨酸衍生物。

优选地，提供一种所述酰氯化处理的杯芳烃脯氨酸衍生物的步骤为：取0.6 g～0.9 g的脱叔丁基杯芳烃溶解于15 mL～30 mL的四氢呋喃溶液中，在酸性条件下，向所述四氢呋喃溶液中加入0.5 g～2 g的L-脯氨酸、0.5 mL～1.5 mL的甲醛水溶液进行反应，经过滤、洗涤、重结晶、真空干燥得到杯芳烃脯氨酸衍生物；然后在惰性气体条件下，将0.6 g～1.5 g所述杯芳烃酰胺衍生物与1.0 mL～2.0 mL草酰氯在无水二氯甲烷中进行反应，经过滤、旋蒸后制得酰氯化处理的杯芳烃脯氨酸衍生物。其中洗涤过程的洗涤溶液采用四氢呋喃溶液，重结晶溶液为甲醇和水的混合溶液。

基于上述，提供一种所述氨丙基三乙氧基键合硅胶的步骤包括：将活化硅胶与氨丙基三乙氧基硅烷进行反应，制得所述氨丙基三乙氧基键合硅胶。

优选地，提供一种所述氨丙基三乙氧基键合硅胶的步骤为：将10 g～15 g的活化硅胶与10 mL～15 mL的氨丙基三乙氧基硅烷在添加了三乙胺的无水甲苯中进行反应，经抽滤、洗涤、干燥后制得所述氨丙基三乙氧基键合硅胶。其中，洗涤过程中依次采用甲苯、丙酮、二次重蒸水、丙酮分别对抽滤后的固体物洗涤三次。

优选地，制得所述活化硅胶的步骤包括：将硅胶浸入盐酸溶液中浸泡，然后经搅拌、回流、过滤洗涤、干燥制得活化硅胶。其中，洗涤过程中依次采用甲苯、丙酮、二次重蒸水、丙酮分别对抽滤后的固体物洗涤三次。

优选地，所述硅胶为多孔硅胶，其规格为粒径5 μm，孔径100 Å，比表面积300 m²/g。

优选地，制得所述杯芳烃酰胺衍生物固定相成品的步骤为：在惰性气体条件下，将2 g～5 g的所述氨丙基三乙氧基键合硅胶与0.5 g～1.5 g的所述酰氯化处理的杯芳烃脯氨酸衍生物在无水二氯甲烷中进行反应，经抽滤、洗涤、真空干燥制得所述杯芳烃酰胺衍生物固定相成品。