[发明专利]一种葫芦脲[6]修饰的硅胶载体及其制备方法和在高压液相色谱中的应用

说明书

本发明公开了一种结构通式（I）所示的葫芦[6]脲修饰的硅胶载体，其含有疏水性的刚性空腔可选择性识别包结小分子，偶极化的羰基具有π‑π堆积作用及氢键等多种作用位点，特别适用于分离难分离有机小分子，相比于普通固定相来说大大提高了分离效率。本发明制备方法简单，成本低廉，具有很强的实用价值，易于商业化推广。

技术领域

本发明涉及一种新型葫芦[6]脲修饰的硅胶载体制备和高压液相色谱应用，属于色谱分析类硅胶载体技术领域。

背景技术

液相色谱法的分离机理是基于混合物中各组分对固定相和流动相亲和力的差别，从而使固定相中的混合物会以不同的速度从固定相中分离出来。固定相在液相色谱的分离作用中扮演了极为重要的角色。目前，常见的液相色谱有许多种，包括吸附色谱、凝胶色谱、离子交换色谱等，吸附色谱基于各组分对固定相的吸附能力不同而实现分离，凝胶色谱基于根据分子的体积大小和形状不同而达到分离目的，离子交换色谱基于被测例子在交换机上具有不同的亲和力而被分离，对于这些传统的固定相来说，其分离机理与模式单一，一个固定相只能利用一种分离模式对混合物进行分离。这种分离模式极大限制了液相色谱的分离范围和效率，由于大部分固定相的组成为硅胶载体，许多新型硅胶载体的成功研究使得分离效率和应用范围大大提高。例如，1984年Armstrong首次将环糊精键合到二氧化硅上用做HPLC的手性分离固定相。由于环糊精空腔内壁为弱疏水性，所有羟基在空腔的外沿呈亲水性，这使他们能与各种极性/非极性分子或离子形成主客体复合物，大大提高了分离效率；因此，环糊精修饰的硅胶固定相已成为十分普及的手性固定相。随着超分子的化学的发展，新型大环分子葫芦脲的出现引起了化学家们广泛的兴趣。

葫芦脲作为超分子大环家族的主要一员，功能化的葫芦脲在分子识别、超分子催化 、以及分子机器与分子自组装等领域具有广阔的应用前景。葫芦脲 ( cucurbit[n]uril，又译瓜环，简称 CB[n]或Q[n]，其中n代表甘脲单元数目)是一类由甘脲分子环合的、具有刚性空腔的立体大环。葫芦脲大环分子是化学惰性的，它具有独特的刚性疏水性空腔，其中羰基碳形成的阳离子键合位点使其具有主客体识别能力，可选择性的识别有机客体小分子形成主客体复合物；由于偶极化的羰基还可以通过电荷-极性，极性-极性，氢键等相互作用可保留各种离子化合物和高极性化合物，例如，有机化合物中的脂肪族化合物，芳香族化合物，杀虫剂，氨基酸，核酸：离子化合物中的金属离子和有机金属离子。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于葫芦[6]脲修饰的新型硅胶载体，获得了一种可选择性识别有机小分子的达到分离效果的硅胶载体，丰富了传统固定相的分离机理和模式，解决了部分色谱分离上的难题。

本发明的另一目的提供一种新型葫芦[6]脲修饰的硅胶载体的制备方法。

本发明还有一个目的提供上述葫芦[6]脲修饰的硅胶载体的应用。

本发明实现过程如下：

一种葫芦[6]脲修饰的硅胶载体，其结构通式如式（I）所示：

其中n为1-9的整数。

上述结构通式（I）化合物的合成方法，包括以下步骤：

（1）将3-氯丙基三甲氧基硅烷溶于DMSO，加入叠氮化钠和碘化钠在20-80℃反应得到3-叠氮丙基三甲氧基硅烷；

（2）将3-叠氮丙基三甲氧基硅烷与甲苯混合后，加入活化硅胶，并升温到100-140℃，在氮气保护下回流24-48小时，经洗涤、过滤抽真空得到叠氮化的硅胶A；

（3）将羟基化的葫芦[6]脲B和碘代三乙氧基丙炔溶于DMF，加入碳酸钾在70-100℃反应48-60小时，加入甲醇后产生沉淀，离心后抽真空干燥得到炔基化的葫芦[6]脲C；