[发明专利]一种手性金属-有机框架材料及其在手性色谱柱中的应用

说明书

本发明公开了一种手性金属‑有机框架材料及其在手性色谱柱中的应用，属于手性拆分技术领域。该材料是以稳定、多孔的Zr基MOFs材料UiO‑66‑NH₂为母体，酒石酸为手性源，通过原位后修饰技术获得了手性的UiO‑tart新MOFs材料，并进一步将其装备为色谱柱，在多种手性分子的拆分中取得了良好效果。

技术领域

本发明属于手性拆分技术领域，具体涉及一种手性金属-有机框架材料及其在手性色谱柱中的应用。

背景技术

手性色谱柱是实现手性拆分的关键，而色谱柱固定相则是决定色谱柱拆分能力的核心。目前的手性液相色谱柱固定相主要有环糊精类、纤维素类、糖肽型及多环胺聚合物型等，以含有手性羟基、氨基等能够提供强烈分子间作用力的基团作为手性源，通过固定相与拆分物之间的手性氢键等作用力实现手性拆分的目标。经过数十年的发展，以上述固定相制备的液相色谱柱已经实现了商业化，然而在广泛应用中其弊端也逐渐凸显。现有手性柱固定相的选择范围过于局限，从而导致其应用范围受到较大限制，每一种固定相只能应用到特定的某一类手性分子的拆分，而且其孔隙率太低导致拆分量较小，亟需开发新型的手性固定相以满足科学探索以及应用的全面需求。

金属-有机框架材料（MOFs）是一类具有周期性多孔晶体结构的新型功能材料，其结构及功能均可以实现系统调控，在能源、催化、光电、传感等领域具有重要应用前景。其中手性MOFs在兼具普通MOFs材料结构、性能优势的同时，还能够协同提供手性作用位点，在不对称催化、手性识别拆分等领域展现出强大的应用前景。若将手性MOFs作为固定相应用于新型手性色谱柱的制备，则可以显著提升色谱柱的手性拆分效率和拆分量，且利用MOFs功能可设计的优势能够实现各类色谱柱的系统开发，在基础研究及手性拆分应用等领域具有重要推动作用。目前的手性MOFs的合成困难较大，一方面缺乏适宜的手性配体，另一方面手性MOFs的合成过程困难，而且所合成的材料稳定性不足，限制了其进一步应用。

酒石酸是一类广泛存在于葡萄、罗望子等植物中，是一类天然的手性功能分子，在不对称催化领域扮演重要角色，然而利用酒石酸构建手性拆分材料的研究则非常匮乏。酒石酸可以和伯胺缩合生成酒石酰亚胺结构，是不对称催化剂设计领域的重要合成策略。若以含有氨基的MOFs为母体，则可以利用该技术将酒石酸嫁接到MOFs上，是构建并调控新型手性MOFs功能材料的理想策略，但目前未见相关研究。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明提供了一种手性金属-有机框架材料及在手性色谱柱中的应用。

为了实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

一种手性金属-有机框架材料，该材料是以Zr基MOFs材料UiO-66-NH₂为母体，通过D-酒石酸或L-酒石酸与UiO-66-NH₂中的氨基发生原位缩合后得到。

一种手性色谱柱，其固定相为上述手性金属-有机框架材料。

上述手性色谱柱在手性分子拆分中的应用。

进一步地，所述手性分子为D-半胱氨酸和/或L-半胱氨酸。

进一步地，所述手性分子为D-缬氨醇和/或L-缬氨醇。

进一步地，所述手性分子为D-扁桃酸和/或L-扁桃酸。

本发明以稳定、多孔的Zr基MOFs材料UiO-66-NH₂为母体，酒石酸为手性源，通过原位后修饰技术获得了手性的UiO-tart新MOFs材料，并进一步将其装备为色谱柱，在多种手性分子的拆分中取得了良好效果。