新型高效液相色谱手性固定相的制备及其拆分性能的研究

摘要

本论文主要研究新型液相色谱手性固定相的制备及其性能研究。以手性胺(R)-或(S)-1-苯基-2-(4-甲基苯基)乙胺(PTE)与不同的光学纯的N-叔丁氧羰基氨基酸缩合制得含有两个手性中心的手性选择剂，经脱保护后通过不同的连接臂将之键合到硅胶上制成新的手性固定相。在本论文中，我们设计并合成了十种新型手性固定相，分别是(R)-(-)-PTE与异亮氨酸缩合经脱保护后通过丁二酸键合到氨基丙基硅胶上制得新的手性固定相(CSP-(-)PTE-Ile)；(R)-(-)或(S)-(+)-PTE分别与异亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸缩合、脱保护，以4-或2-氯-3,5-二硝基苯甲酸为连接臂，将之键合到氨基丙基硅胶上制得九根新的手性固定相(CSP-(-)PTE-Iie-4、CSP-(+)PTE-Ile-4、 CSP-(-)PTE-Leu-4、 CSP-(+)PTE-Leu-4、 CSP-(-)PTE-Val-4、 CSP-(+)PTE-Val-4、 CSP-(-)PTE-Ile-2、CSP-(-)PTE-Leu-2、CSP-(-)PTV-Val-2)。通过熔点、旋光度、元素分析、红外光谱、核磁共振等方法表征22个关键的中间体新化合物；通过元素分析表征这十种新型手性固定相，并测定柱效。 利用新合成的十种手性固定相拆分消旋氨基酸衍生物，结果证明这些固定相具有较好的手性分离能力。其中，在流动相为正己烷/异丙醇=99:1条件下，亮氨酸、正缬氨酸、苯丙氨酸的苯甲酰甲酯衍生物在CSP-(-)PTE-Ile手性柱上获得基线分离，而在流动相为正己烷/异丙醇=80:20条件下，这些氨基酸的3，5-二硝基苯甲酰甲酯衍生物即获得基线分离，显示两类氨基酸衍生物在手性柱上的拆分机理可能略有差异。在流动相为正已烷/异丙醇=80:20条件下，这些氨基酸苯甲酰甲酯衍生物在含4-氨基-3,5-二硝基苯甲酰基手性柱上即获得基线分离，在含(-)-胺的手性柱上的分离效果比含(+)-胺的好，说明手性胺的引入，与氨基酸部分的某种协同作用对手性分离也有重要影响；在流动相为正己烷/异丙醇=95:5条件下，氨基酸苯甲酰甲酯衍生物在含2-氨基-3，5-二硝基苯甲酰基手性柱上也获得基线分离。根据实验结果初步认为氨基酸衍生物在这些手性固定相上的拆分机理主要是对映体与手性柱之间的氢键作用、立体阻碍作用和π-π相互作用。 本文还利用新合成的含4-氨基-3,5-二硝基苯甲酰基和含2-氨基-3，5-二硝基苯甲酰基手性固定相对部分拟除虫菊酯类农药进行了拆分研究，包括甲氰菊酯、氰戊菊酯、溴氟菊酯、氯氰菊酯、百树菊酯。含2-氨基-3,5-二硝基苯甲酰基手性固定相的拆分能力最好，甲氰菊酯、氰戊菊酯在这类固定相上均能获得基线分离；溴氟菊酯在CSP-(-)PTE-Val-2手性柱上也获得较好的分离。氯氰菊酯中的七个异构体在CSP-(-)PTE-IIe-2和CSP-(-)PTE-Val-2手性固定相上获得分离，而百树菊酯的八个异构体在CSP-(-)PTE-IIe-2和CSP-(-)PTE-Val-2手性固定相上获得分离。结果表明这两类手性固定相对这些拟除虫菊酯农药具有较好的拆分能力。本研究不仅实现了这些外消旋农药的手性分离，而且分离度一般较大，这为其制备性分离，光学异构体活性差异研究、代谢及残留等课题的研究打下了坚实的基础；也将为其单体的不对称合成等研究提供重要的检测手段。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：图表目录、主要缩略词表

声明

第一章绪论

1.1手性拆分意义

1.2手性拆分技术研究现状

1.2.1结晶法

1.2.2化学拆分法

1.2.3生物化学拆分法

1.2.4色谱拆分法

1.3手性液相色谱的拆分机理研究进展

1.4液相色谱固定相对手性农药拆分的研究进展

1.4.1拟除虫菊酯类农药的液相色谱手性拆分

1.4.2有机磷类农药的液相色谱手性拆分

1.4.3芳氧羧酸类除草剂的液相色谱手性拆分

1.4.4三唑类杀菌剂的液相色谱手性拆分

1.4.4其它农药的手性拆分

1.5本论文的主要研究内容

第二章以丁二酸为连接臂手性固定相的制备及其手性拆分性能研究

2.1前言

2.2合成路线设计

2.3仪器与试剂

2.4氨丙基硅胶(APS)的合成

2.5含(R)-(-)-胺手性中间体的合成与表征

2.5.1中间体2-2的合成与表征

2.5.2中间体2-3的合成与表征

2.5.3中间体2-4的合成与表征

2.5.4手性键合相CSP-(-)-PTE-Ile的合成与表征

2.6色谱柱的制备及柱参数

2.7色谱柱的手性分离性能研究

2.7.1分析样品的合成

2.7.2手性分离条件

2.7.3手性分离结果与讨论

2.8本章小结

第三章以4-ClDNB为连接臂手性固定相的制备及其手性分离性能研究

3.1前言

3.2合成路线设计

3.3仪器与试剂

3.4手性中间体的合成与表征

3.4.1含(R)-(-)-胺异亮氨酸中间体的合成与表征

3.4.2含(S)-(+)-胺异亮氨酸手性中间体的合成与表征

3.4.3含(R)-(-)-胺亮氨酸手性中间体的合成与表征

3.4.4含(S)-(+)-胺亮氨酸手性中间体的合成与表征

3.4.5含(R)-(-)-胺缬氨酸手性中间体的合成与表征

3.4.5含(S)-(+)-胺缬氨酸手性中间体的合成与表征

3.5手性固定相的合成与表征

3.6色谱柱的制备及柱参数

3.7色谱柱的手性分离性能研究

3.7.1手性柱CSP-(-)-PTE-Ile-4和CSP-(+)-PTE-Ile-4的分离性能研究

3.7.2手性柱CSP-(-)-PTE-Leu-4和CSP-(+)-PTE-Leu-4的分离性能研究

3.7.3手性柱CSP-(-)-PTE-Val-4和CSP-(+)-PTE-Val-4的分离性能研究

3.8讨论

3.9本章小结

第四章以2-ClDNB为连接臂手性固定相的制备及其手性分离性能研究

4.1合成路线设计

4.2仪器与试剂

4.3手性中间体的合成与表征

4.3.1含(R)-(-)-胺异亮氨酸中间体的合成与表征

4.3.2含(R)-(-)-胺亮氨酸手性中间体4-6-Leu-(R)的合成与表征

4.3.3含(R)-(-)-胺缬氨酸手性中间体4-6-Val-(R)的合成与表征

4.4手性固定相的合成与表征

4.5色谱柱的制备及柱参数

4.6色谱柱的手性分离性能研究

4.6.1手性柱CSP-(-)-PTE-Ile-2的分离性能研究

4.6.2手性柱CSP-(-)-PTE-Val-2的分离性能研究

4.6.3手性柱CSP-(-)-PTE-Leu-2的分离性能研究

4.7讨论

4.8本章小结

第五章含4-ClDNB手性柱对拟除虫菊酯农药的手性分离研究

5.1前言

5.2利用新合成的含4-DNB手性柱对部分菊酯类农药的手性分离研究

5.2.1手性分离条件

5.2.2甲氰菊酯的拆分

5.2.3对氯氰菊酯(Cypermethrin)和百树菊酯(Cyfluthrin)的拆分

5.2.4对氰戊菊酯(Fenvalerate)的拆分

5.3本章小结

第六章含2-ClDNB手性柱对拟除虫菊酯农药的手性分离研究

6.1手性柱CSP-(-)-PTE-Ile-2对部分菊酯农药的拆分

6.1.1手性分离条件

6.1.2手性分离结果

6.2手性柱CSP-(-)-PTE-Val-2对部分菊酯农药的拆分

6.2.1手性分离条件

6.2.2手性分离结果与讨论

6.3手性柱CSP-(-)-PTE-Leu-2对部分菊酯农药的拆分

6.3.1手性分离条件

6.3.2手性分离结果与讨论

6.4本章小结

第七章全文结论与展望

7.1研究总结

7.1.1手性固定相的制备

7.1.2手性固定相的拆分性能评价

7.1.3手性固定相的应用研究

7.2论文的创新点

7.3展望

参考文献

致谢

附录

个人简介