聚碳硅烷类有机硅树枝状大分子的合成及其在毛细管电泳涂层柱方面的应用

摘要

利用毛细管电泳分离碱性物质时，由于石英毛细管内壁表面硅羟基的电离对碱性物质的吸附作用，导致谱图拖尾、分离柱效下降、分离时间增长。论文利用合成的聚碳硅烷类有机硅树枝状大分子制得毛细管电泳涂层柱，以期减少毛细管内壁对碱性物质的吸附，抑制电渗流，提高分离柱效、缩短分离时间。 论文对有机硅树枝状大分子的合成方法、性能以及应用做了详细的介绍，并对涂层毛细管电泳柱的进展做了阐述；分别合成0.5～3.5代以2,4,6,8-四甲基-2’，4’，6’，8’-四乙烯基环四硅氧烷为核的7种聚碳硅烷类有机硅树枝状大分子；分别以G0.5、G1.5、G2.5、G3、G3.5树枝状大分子为涂层材料，通过物理吸附，化学键合方法制得涂层毛细管电泳柱；利用制得的涂层毛细管电泳柱分离嘌呤碱基及其衍生物，考察其分离效果，取得满意的结果。 本研究工作的内容主要包括以下几个方面： (1)聚碳硅烷类有机硅树枝状大分子的合成：以2,4,6,8-四甲基-2’，4’，6’，8’-四乙烯基环四硅氧烷(D4vi)为核，烯丙基溴化镁和甲基氢二氯硅烷为单体，重复进行硅氢加成反应和Grignard反应分别制得以-CH=CH2封端的1、2、3代和以Si-Cl封端的0.5、1.5、2.5、3.5代聚碳硅烷类树枝状大分子。 (2)聚碳硅烷类有机硅树枝状大分子的表征：对合成的以D4vi为核的0.5、1、2、3代聚碳硅树枝状大分子进行了红外、双键含量、粘度、热重分析及元素分析等表征，以确定它们的分子结构和性质。 (3)物理吸附涂层柱的制备及性能评价：将以Si-Cl封端，D4vi为核聚碳硅类有机硅树枝状大分子直接涂布于毛细管电泳柱内壁制得物理吸附涂层柱。测定了物理吸附涂层柱的电渗流及对嘌呤碱及其衍生物的分离能力，结果表明物理吸附涂层柱能有效的降低嘌呤碱及其衍生物在毛细管内壁的吸附，抑制电渗流，对腺嘌呤、腺苷及6-糠氨基嘌呤的分离达到了预期的效果。 (4)化学键合涂层柱的制备及性能评价：先用氢氟酸对毛细管柱内壁进行预处理后，通过硅烷化偶联剂将合成的Si-Cl封端的聚碳硅烷类有机硅树枝状大分子键合于毛细管柱内壁，经老化处理得化学键合涂层的毛细管柱。测定了化学键合涂层柱的电渗流以及对腺嘌呤及其衍生物的分离能力。结果表明涂层柱能有效地抑制碱性物质在毛细管内壁上的吸附，明显降低电渗流，对腺嘌呤、腺苷及6-糠氨基嘌呤的分离取得了良好的效果。 (5)涂敷次数对涂层柱分离效果的影响：以Si-Cl封端，D4vi为核的聚碳硅树枝状大分子为涂层材料，用不同的涂敷次数制备物理吸附涂层柱和化学键合涂层柱，考察了涂敷次数对涂层柱分离效果的影响。实验表明，物理吸附涂层柱采用二次涂敷时，对分离效果较好；而化学键合涂层柱涂敷次数对分离效果影响很小。一次涂敷就可较好的抑制电渗流，对嘌呤碱及其衍生物的分离取得了良好的效果。 (6)不同偶联剂的化学键合涂层柱对分离效果的影响：分别以γ-氨基丙基三乙氧基硅烷(KH-550)、双[γ-(三乙氧基硅基)丙基]胺(KH-402)为偶联剂制得化学键合涂层毛细管电泳柱，并考察其分离效果。硅烷偶联剂存在两种官能团：与管壁Si-OH键合的官能团R1和与树枝状大分子外端Si-Cl反应的官能团R2，结果发现：R2与R1比例较大的硅烷偶联剂的γ-氨基丙基三乙氧基硅烷制得的毛细管电泳涂层柱的分离效果良好。 (7)不同的交联类型的化学键合涂层柱对分离效果的影响：分别以Si-Cl封端G3.5和-CH=CH2封端的G3树枝状大分子制得高温热交联和引发交联化学键合涂层柱，并考察了其分离效果。结果发现高温热交联型和引发交联型化学键合毛细管电泳涂层柱的分离效果相差不大，分离效果良好。

目录

文摘

英文文摘

原创性声明及关于学位论文使用授权的声明

第一章前言

第二章，聚碳硅烷类有机硅树枝状大分子的合成

第三章，聚碳硅烷类有机硅树枝状大分子的表征

第四章聚碳硅烷类有机硅树枝状大分子物理吸附涂层柱的制备及评价

第五章聚碳硅烷类有机硅树枝状大分子化学键合涂层柱的制备及评价

第六章、结论

致谢

附录一