新型有机无机杂化多糖类手性固定相的制备与性能研究

摘要

多糖类衍生物因具有优秀的手性识别能力而被广泛应用于高效液相色谱手性固定相的制备。直至目前，多糖类手性固定相的制备大多以涂覆或键合的方式将聚合物连接到无机硅胶的表面，如此所得到的手性固定相材料中手性聚合物的含量最多只能达到20-25％，这一特点极大地限制了该类手性固定相的发展及其手性识别性能的发挥。基于这一现状，本课题拟对基于多糖类衍生物（即纤维素和直链淀粉）的有机无机杂化手性固定相的制备方法进行探索，尝试开发出一系列新型具有高含量多糖衍生物的新型有机无机杂化手性固定相，并对其制备方法和形貌等性能的影响因素进行进一步探索。
　　本文主要对两种多糖（即纤维素和直链淀粉）进行衍生化，合成含有少量3-（三甲氧基硅）丙基的纤维素和直链淀粉-三（3,5-二甲基苯基氨基甲酸酯）衍生物，应用红外和核磁等表征手段对所合成产物进行详细表征与分析，并确定纤维素和直链淀粉衍生物的取代度以及所含有两种基团的含量比。然后，通过该衍生物与正硅酸乙酯（TEOS）的溶胶凝胶反应制备具有高含量多糖类衍生物的有机无机杂化手性固定相，并对其反应过程、制备条件、形貌控制及手性识别性能进行进一步探索。通过扫描电镜和热失重分析确定了手性固定相材料的粒径大小、形貌特征以及有机无机含量比，并以此为评价标准，考察了溶胶反应中TEOS、水、三甲基氯硅烷的用量对于固定相材料的粒径大小、形貌特征以及有机无机组分含量比的影响，以及凝胶过程中表面活性剂和搅拌速率对所制备杂化微球粒径和均一性的影响。
　　结果表明，当多糖衍生物中无机含量为2%时，得到的有机无机杂化硅球形貌更为均匀，同时在含有相同比例无机组分时，直链淀粉类衍生物比纤维素类衍生物在形貌控制上更有优势，颗粒均一性更加稳定；在对两种多糖衍生物进行性能优化制备工艺的研究中发现，当反应条件为2 mL TEOS、2 mL水、0.5 mL三甲基氯硅烷、表面活性剂用量为0.2%、搅拌速率为1100 rpm时能获得最为完整的硅球形貌。所制备的有机无机杂化多糖类手性固定相对于一些对映体显示出优于商品柱Chiralpak IB的手性识别性能。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第1章 绪 论

1.1 手性与手性拆分

1.2 手性拆分方法

1.3 高效液相色谱手性拆分方法

1.4 高效液相色谱手性固定相

1.5 多糖类手性固定相的研究进展

1.6 本课题研究的目的及内容

第2章 实验部分

2.1 实验试剂及仪器

2.2 实验试剂的处理

2.3 实验方案

2.4 目标产物的结构表征和测试方法

2.5 本章小结

第3章 含有少量3-（三甲氧基硅）丙基多糖衍生物的表征与分析

3.1 含有少量3-（三甲氧基硅）丙基多糖衍生物的红外光谱（FT-IR）表征与分析

3.2 含有少量3-（三甲氧基硅）丙基多糖衍生物的核磁共振氢谱（1H NMR）表征与分析

3.3 含有少量3-（三甲氧基硅）丙基多糖衍生物中有机无机组分含量比的分析

3.4 本章小结

第4章 有机无机杂化多糖类手性固定相的表征及其性能影响因素分析

4.1有机无机杂化多糖类手性固定相的红外光谱（FT-IR）表征与分析

4.2 有机无机杂化直链淀粉类手性固定相有机无机组分含量比的分析

4.3 有机无机杂化多糖类手性固定相材料的形貌表征与分析

4.4 有机无机杂化纤维素类手性固定相制备过程的影响因素分析

4.5 有机无机杂化直链淀粉类手性固定相制备过程的影响因素分析

4.6 有机无机杂化多糖类手性固定相的手性识别性能

4.7本章小结

结论

参考文献

硕士期间发表的论文和取得的科研成果

致谢