两种可极化的二苯基苯基接枝聚硅氧烷气相色谱固定相的合成及性能研究

摘要

毛细管气相色谱以其快速、高效、高灵敏的优点，成为现代色谱分析中重要的分析手段之一。随着科技的发展和人们环保意识的增强，对沸点相近、结构相似的复杂化合物的分离分析，特别是对食品及环境科学中的芳烃化合物的检测，更需要色谱工作者研究出柱效高、耐温性好、选择性高的优良固定相以满足实际分析的需求。
　　 本文简要介绍了毛细管气相色谱的进展、应用及固定相的种类，重点研究了两类可极化的二苯基苯基接枝聚硅氧烷固定相的合成，系统地评价了其色谱性能，将其应用于实际样品的分离，并探讨了分离机理。具体研究如下:
　　 (1)新型固定相的合成。首先采用碱催化聚合的方法合成了不同乙烯基含量（分别为10％，20％，25％）的、乙烯基集中的高乙烯基甲基乙烯基硅生胶;其次将苯偶酰与酮反应制备了3，4-二苯基环戊二烯酮和2-乙基-3，4-二苯基环戊二烯酮;最后以二苯基醚为溶剂，通过高温下的Diels-Alder反应，将两类单体接枝到聚硅氧烷侧链上，得到一系列二苯基苯基接枝聚硅氧烷弹性体。在反应中控制投料比，剩余少量乙烯基便于交联，从而提高毛细管柱的耐温性。另外，探讨了利用SiMe2Cl2和SiMeViCl2酸催化水解、聚合制得乙烯基分散的甲基乙烯基硅生胶，制备了分散的3，4-二苯基苯基接枝聚硅氧烷，将其作为毛细管气相色谱固定相。
　　 (2)可极化的色谱柱的性能评价。采用静态法将上述两类可极化的二苯基苯基接枝聚硅氧烷涂渍到毛细管柱内，系统评价其色谱性能。研究发现这两类固定相均易于涂渍，制备的毛细管柱惰性好、柱效高、中等极性、热稳定性好。热重分析表明，这两类固定相的最高使用温度可以达到330～360℃。
　　 (3)良好的样品分析性能。利用上述色谱柱成功用于苯类取代物、稠环芳烃、芳烃位置异构体、正构烷烃及混合酯类等实际样品的分离。结果表明，这两种新型固定相以单键相连的二苯基苯基侧链苯环高度集中，可以产生富电子的离域共轭大π键，可极化率高，极性和分离选择性强。该类聚合物依靠其超强的诱导偶极力和色散力，适合各类物质的分离，特别是对环境污染物中的苯类取代物、稠环芳烃具有优异的选择性，展示了它们在分离复杂环境污染物及工业产品的应用前景。