[发明专利]一种双阳离子液体色谱固定相及其制备方法与应用

说明书

本发明提供一种新型双阳离子液体色谱固定相及其制备方法与应用，具体为以硅烷偶联剂为桥连基合成双阳离子液体气相色谱固定相。本发明还提供了上述气相色谱固定相的制备方法，首先将氯代硅烷偶联剂交换为碘代硅烷偶联，然后季铵盐反应合成双阳离子液体碘盐，再通过阴离子交换反应得到阴离子为四氟硼酸、六氟磷酸、三氟甲烷磺酸及双三氟甲烷磺酰亚胺的双阳离子液体，用作气相色谱固定相。该双阳离子液体固定相具有良好的成膜性和热稳定性。并且对烷烃、醇、脂肪酸甲酯及多环芳烃均显示良好的保留和分离选择性，作为气相色谱固定相显示良好的应用前景。

技术领域

本发明属于离子液体色谱固定相材料领域，具体涉及硅氧硅为主链的双阳离子液体的合成方法以及为色谱固定相的应用。

背景技术

气相色谱是一种重要的现代分离分析技术，在很多方面发挥着至关重要的作用，包括石油化工、医药卫生、环境监测、生物化学、食品检测等领域。其中，固定相是色谱分离的重要组成部分，对其开发研究一直是色谱领域的热点。离子液体是一类完全由阴阳离子组成的、在室温下保持液态的有机物质。离子液体具有低蒸气压、低熔点、高热稳定性和高黏度等物化性质，对不同化合物具有特异分子间作用力，而且阴阳离子结构可设计。这些优异特性使离子液体作为气相色谱固定相具有良好发展前景。

Armstrong教授在2005年申请发明专利(专利号：201310357526.0)，提出一系列高稳定性双阳离子液体并作为气相色谱固定相。并在2008年与Supelco公司合作推出商品化双阳离子液体气相色谱柱，此类柱子的分离选择性优于传统的非离子液体类色谱柱、热稳定性高、惰性好、具独特的选择性。国内学者在这方面也做出了重要贡献，邢均等(专利号：201310704099.9)公开了一种离子液体键合聚硅氧烷固定相及其制备方法，该固定相具有很好的热稳定性，不仅拥有了聚硅氧烷良好涂渍性能，还保留了离子液体独特的性质，并具有良好的分离选择性。

相较于传统的单阳离子液体，双阳离子液体在热稳定性、黏度、化学稳定性、分离选择性方面都表现出更好的色谱性能。但国内关于双阳离子液体气相色谱固定相的研究较少，而国外也仅有七种固定相被商品化。因此，发展新型的双阳离子液体色谱固定相的方法，对促进双阳离子液体在气相色谱应用方面的发展，提高色谱分析效率，降低企业运行成本具有重要实用意义。

发明内容

本发明鉴于双阳离子液体优异的物理化学性质和其在气相色谱固定相方面显示出的优势与前景，并结合聚硅氧烷表现出的良好的成膜性能，拟发展以硅烷偶联剂为桥连基的双阳离子液体，将其作为气相色谱固定相，应该会表现良好的成膜能力，化学热稳定性和分离选择性。

本发明提供了一种新型双阳离子液体的制备方法，以及作为色谱固定相的应用；

本发明提供了一种以硅烷偶联剂为桥连基，主链为硅氧硅的双阳离子液体，

所述双阳离子液体固定相的结构通式为通式Ⅰ或通式Ⅱ：

其中R₁、R₂、R₃、R₄独立的为烷基、甲氧基、羟基，R₅为碳原子数为1-3的直链烷基，n的取值为1-3；

A⁺为含有取代基的咪唑、鏻、吡咯阳离子；所述的取代基为烷基、羟基、烷氧基、烯基，环烷基、芳基和芳烷基；